1. Mở đầu
1.1. Đặt vấn đề
Lúa (Oryza Sativa) là một trong ba cây lương thực chủ yếu trên thế
giới: lúa mì, lúa nước và ngô. Sản phẩm lúa gạo là nguồn lương thực nuôi
sống phần đông dân số trên thế giới và có vai trò quan trọng trong công
nghiệp chế biến cũng như ngành chăn nuôi. Ngày nay diện tích sản lượng lúa
ngày một tăng nhưng vẫn không đáp ứng đủ nhu cầu của con người.
Việt Nam là nước có truyền thống canh tác lúa nước từ lâu đời, với
diện tích lúa khá lớn, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nghề trồng
lúa của nước ta có nhiều thay đổi tích cực. Từ một nước thiếu đói lương thực
thường xuyên đến nay sản lượng lúa gạo của chúng ta không những đáp ứng
đủ nhu cầu lương thực trong nước mà còn dư để xuất khẩu. Vịêt Nam là một
nước đông dân nhưng chỉ có hơn 4 triệu ha đất trồng lúa, bình quân đầu người
khoảng 500m2 nhưng đã áp dụng công nghệ thâm canh cao, đưa năng suất lúa
bình quân lên mức 42,7 tạ/ ha đứng đầu các nước Đông Nam á. Trong hơn 10
năm gần đây, Việt Nam đã xuất khẩu được gần 34 triệu tấn gạo, bình quân
hơn 2,6 triệu tấn/ năm, đứng thứ hai trên thế giới (Quách Ngọc Ân, [2, tr 293316]).
Trong những năm qua, nhiều tiến bộ kỹ thuật đã được ứng dụng trong
sản xuất lúa ở nước ta, trong đó nổi bật nhất là công tác chọn tạo giống. Đã có
nhiều giống lúa mới ra đời phù hợp với nhiều vùng sinh thái khác nhau. Xu
hướng của các nhà tạo giống là tạo ra các giống lúa có năng suất cao, thích
ứng rộng, đủ tiêu chuẩn chất lượng để xuất khẩu. Đặc biệt, thành công trong
việc ứng dụng ưu thế lai ở lúa là một đột phá lớn trong công tác chọn tạo
1
giống lúa, lúa lai tạo ra một phương pháp có hiệu quả để tăng năng suất lúa.
Việt lai 24 là giống lúa lai hai dòng do bộ môn Di truyền - Giống trường
Đại học Nông nghiệp I tạo ra, đây là giống lúa đã được đưa ra khu vực hóa
năm 2004 và đang mở rộng diện tích tại các tỉnh phía Bắc. (Hà Nam, Hà
Nội…). Việt lai 24 có thời gian sinh trưởng ngắn, cho năng suất cao, chống
chịu khoẻ, thích hợp cả trong điều kiện vụ xuân và vụ mùa ở miền Bắc Việt
Nam.
Mặc dù Việt lai 24 đang được mở rộng diện tích nhưng một số biện
pháp kỹ thuật thâm canh để giống mới phát huy hết tiềm năng năng suất cần
được tiếp tục nghiên cứu. Ngoài ra các biện pháp kỹ thuật như bố trí thời vụ,
tuổi mạ, kỹ thuật làm đất, tưới nước, phòng trừ sâu bệnh…thì xác định mật độ
cấy và phương pháp bón phân là một biện pháp kỹ thuật quan trọng. Việc bố
trí mật độ cấy và phương pháp bón phân hợp lý nhằm tạo một mật độ quần
thể thích hợp, từ đó nâng cao được hiệu suất quang hợp và làm tăng số bông
trên đơn vị diện tích. Thực tế hiện nay người nông dân vẫn áp dụng kỹ thuật
cấy lúa lai như lúa thuần. Khác với lúa thuần, do có hiệu ứng ưu thế lai nên
lúa lai sinh trưởng khoẻ, bộ rễ phát triển mạnh, hấp thụ dinh dưỡng cao, đẻ
nhánh sớm, khoẻ và nhanh. Vì vậy, xác định mật độ cấy và phương pháp bón
phân Đạm cho lúa lai cần được nghiên cứu và áp dụng để làm tăng năng suất
và hiệu qủa kinh tế.
Xuất phát từ những thực tế trên và để góp phần xác định được mật độ
cấy và phương pháp bón phân Đạm hợp lý cho giống lúa Việt lai 24 tại Hà
Nam , chúng tôi triển khai nghiên cứu đề tài:
"Nghiên cứu ảnh hưởng phương pháp bón đạm và mật độ cấy đến
sinh trưởng và năng suất của giống Việt lai 24 tại Hà Nam".
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
2
Tìm ra phương pháp bón đạm và mật độ cấy thích hợp cho giống lúa
Việt lai 24 tại Hà Nam.
- Tìm hiểu phản ứng của giống lúa Việt lai 24 với mức đạm khác nhau,
ảnh hưởng của phương pháp bón đạm và mật độ cấy đến sinh trưởng và năng
suất ở các vụ trồng khác nhau.
- Tìm hiểu ảnh hưởng của phương pháp bón đạm và mật độ cấy đến
sinh trưởng và năng suất của giống lúa Việt lai 24.
- Xây dựng phương pháp bón đạm và mật độ cấy nhằm nâng cao hiệu
quả kinh tế của phân bón cho lúa lai.
- Cung cấp thông tin hữu ích cho sản xuất.
1.3. Cơ sở khoa học, và cơ sở thực tiễn của đề tài:
1.3.1. Cơ sở khoa học
- Trong quá trình sinh trưởng và phát triển cây lúa cần một lượng dinh
dưỡng nhất định, Đặc biệt là phân đạm, lượng dinh dưỡng này một phần có
sẵn ở trong đất, phần lớn còn lại là do con người phải cung cấp (bón phân).
Nếu cung cấp hợp lý sẽ làm cho cây lúa sinh trưởng tốt đạt năng suất cao.
Khi nghiên cứu về vai trò của đạm đối với cây trồng nói chung, với
cây lúa nói riêng, nhiều tác giả đã chỉ rõ: Đạm tham gia cấu tạo nên cơ thể
thực vật, đạm có trong protein, đạm điều tiết các hoạt động sống của cây,
tham gia vào các chất kích thích sinh trưởng, các Aiceixin, xytokinin,
vitamin. Đạm có hoạt tính sinh học cao, làm tăng hay giảm các hoạt động sinh
lý của cây. Người ta còn thấy đạm có mặt trong các enzim xúc tiến các quá
trình biến đổi sinh hoá trong cơ thể cây. Đặc biệt đạm có mặt trong diệp lục
tố, vì thế lúa được bón đạm sẽ khác hẳn như: Lá to, dài, xanh, quang hợp tốt,
đẻ nhiều. Nếu thiếu đạm lá vàng, nhỏ, đẻ ít, bông nhỏ nhưng nếu quá nhiều
3
đạm lúa sẽ lốp đổ, sâu bệnh nhiều, hạt lép, quả không sáng (Nguyễn Thị Lẫm,
1994) [20]
- Quan hệ giữa năng suất cá thể (khóm lúa, bông lúa) với năng suất
quần thể ruộng lúa là rất chặt chẽ. Trên một đơn vị diện tích nếu mật độ càng
cao (cấy dày) thì số bông nhiều song số hạt trên bông càng ít (bông bé), tốc
độ giảm số hạt trên bông mạnh hơn tốc độ tăng của mật độ. Vì vậy cấy dày
quá sẽ làm cho năng suất giảm nghiêm trọng. Nếu cấy quá thưa nhất là những
giống có thời gian sinh trưởng ngắn rất khó hoặc không thể đạt được số bông
tối ưu. Vì vậy khi các khâu kỹ thuật khác được duy trì thì chọn một mật độ
vừa phải là phương án tối ưu để đạt được số lượng hạt thóc nhiều nhất trên
một đơn vị diện tích gieo cấy.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở cho các công trình nghiên cứu
tiếp theo nhằm góp phần xây dựng một quy trình kĩ thụât thâm canh năng suất
lúa lai nói chung và cho giống Việt lai 24 nói riêng.
- Đề tài khẳng định được vai trò của khoa học kỹ thuật đối với sản
xuất, đặc biệt là trong việc tìm ra các biện pháp kỹ thuật tác động nhằm nâng
cao năng suất cây trồng.
1.3.2. Cơ sở thực tiễn thực tiễn
Hiện nay diện tích lúa lai đang được mở rộng, công tác lai tạo giống
mới cũng được tập trung nghiên cứu. Việt lai 24 là một giống lai có nhiều ưu
việt và đang đựơc mở rộng diện tích. Tuy nhiên vấn đề xác định mật độ cấy
và phương pháp bón phân nhất là phương pháp bón đạm trong quy trình kỹ
thuật sản xuất lúa lai nói chung và Việt lai 24 nói riêng đã cho thấy những tồn
tại của tỉnh Hà Nam
- Về phân bón: Nông dân tập trung vào bón lót, bón thúc lần 1 quá
4
nhiều phân đạm có nơi bón tới 20 kg đạm/1 sào Bắc bộ. Lượng kali còn quá
thấp (2-3kg kalisunfat/1sào Bắc bộ) và chỉ bón đón đòng.
Tình trạng bón nhiều, bón thừa phân đạm làm cho lúa đẻ nhánh kéo
dài, bộ lá rậm rạp, sâu bệnh nặng, năng suất thấp nhưng chi phí nhiều.
- Về mật độ: Nhiều nơi còn cấy quá dày, mật độ phổ biến từ 50-55
khóm/m2, bón phân đạm nhiều. Vì vậy bông bé, số hạt/bông ít, tỉ lệ hạt lép
cao, năng suất thấp.
Những tồn tại trên đòi hỏi công tác sản xuất lúa lai rất cần có những
nghiên cứu cơ bản. Xây dựng quy trình sản xuất cho từng giống lúa lai nói
chung và giống lúa Việt lai 24 nói riêng.
Thực hiện đề tài trên chúng tôi sẽ góp phần nâng cao hiệu quả của
công tác sản xuất lúa lai nói chung và của tỉnh Hà Nam nói riêng cả về diện
tích, năng suất và hiệu quả kinh tế.
5
2. Tổng quan tài liệu
2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trên thế giới và trong nước
2.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trên thế giới
Lúa gạo được con người trồng làm lương thực cách đây từ hơn 10
nghìn năm và là cây lương thực được con người trồng sớm nhất. Ngày nay,
sản phẩm lúa gạo là nguồn lương thực nuôi sống hơn một nửa dân số thế giới
và có vị trí quan trọng trong vấn đề an ninh lương thực của nhiều quốc gia.
Các nước phát triển ở Châu Âu, Nam Mỹ coi lúa gạo là một nguồn thức ăn tốt
nhất cho sức khoẻ, thậm chí vai trò của nó còn đựơc tăng lên khi xem xét theo
khía cạnh tín ngưỡng và xã hội (FAO, 1999) [34].
Năm 1996, lúa gạo đã được tiêu thụ trên 176 quốc gia trên thế giới với
5,8 tỷ dân. Nó là nguồn thức ăn quan trọng nhất cho 2,89 tỷ người Châu á, 40
triệu người Châu Phi và 1,3 triệu người Châu Mỹ. Lúa gạo là nguồn cung cấp
năng lượng lớn nhất cho con người, bình quân lượng lúa gạo được tiêu thụ ở
các nước Châu Phi, Châu Mỹ và Châu á khoảng 60-100 kg/người/ năm, nếu
tính ra lượng calo khoảng 420-700 calo/người/ngày [35].
Theo thống kê diễn biến diện tích, năng suất, sản lượng lúa gạo trên
thế giới từ năm 1948 đến năm 1994 của FAO, khi dân số trên 2 tỷ người, diện
tích lúa canh tác là 86.700 ngàn ha, chiếm 7% tổng diện tích đất trồng trên thế
giới, sau 40 năm diện tích trồng lúa lên đến 146.321 ngàn ha, chiếm 10,1%
diện tích đất trồng trọt, cho đến nay diện tích canh tác lúa tăng lên không
đáng kể nhưng tổng sản lượng vẫn tiếp tục tăng do tăng năng suất.
Hiện nay, theo dự đoán của chuyên gia dân số thế giới thì dân số thế giới
tới 2010 là 6,94 tỷ người và đến 2030 là 8,47 tỷ người, như vậy với tốc độ tăng
dân số thế giới như vậy thì vấn đề an ninh lương thực luôn là vấn đề cấp bách
6
trong đó lúa đóng một vai trò quan trọng số một cho vấn đề an ninh lương thực.
Cây lúa có nguồn gốc nhiệt đới, dễ trồng, cho năng suất cao, thích ứng
rộng nên có thể trồng ở vùng có vĩ độ cao như Hắc Long Giang (Trung Quốc)
53oB cho tới vùng có vĩ độ thấp 30oN (Châu úc). Hiện nay trên thế giới có
khoảng 100 nước trồng lúa nhưng sản xuất lúa tập trung chủ yếu ở Châu á từ
30oB đến 10oN với các nước sản xuất lớn như Trung Quốc, ấn Độ,
Inđônêxia, Bangladesh, Thái Lan, Việt Nam… (Nguyễn Hữu Tề, 1997)
[25].Các nước có năng suất lúa cao nổi tiếng là Nhật Bản (6,8 tấn/ha), Hàn
Quốc (6,1 tấn/ha), Trung Quốc (6,19 tấn/ha) [22].
Sản xuất lúa gạo trên thế giới giảm 3,15% trong vụ 2000/2001 và dự
kiến sẽ tiếp tục giảm 0,6% trong vụ 2001/2002. Các nước như Việt Nam, ấn
Độ dự kiến đều tăng, Thái Lan vẫn giữ ở mức trung bình, các nước liên minh
Châu Âu dự kiến sẽ tăng 8,74% sau khi đã bị giảm 8,51% vào năm
2002/2001. Sản lượng lúa gạo của Trung Quốc giảm tuy nhiên vẫn đảm bảo
cung cấp đủ cho thị trường trong nước và tăng xuất khẩu [22].
Lúa cũng là mặt hàng đem lại hiệu quả kinh tế cao, trên thế giới hiện
nay có những nước xuất khẩu gạo nổi tiếng như: Thái Lan, Việt Nam, Mỹ, ấn
Độ, Pakistan. Năm 2001, lượng gạo xuất khẩu của Thái Lan đạt gần 7 triệu
tấn, chiếm 29% tổng lượng gạo xuất khẩu. Lượng gạo xuất khẩu của Vịêt
Nam ước đạt 3,8 triệu tấn, Mỹ 2,7 triệu tấn, ấn Độ 1,3 triệu tấn (Đặng Kim
Sơn [6, tr 85 - 114].
Nhu cầu gạo nhập khẩu của thị trường trên thế giới cũng tương đối
khác nhau, Châu âu, Mỹ thường có nhu cầu nhập khẩu gạo chất lượng cao,
trong khi đó Châu Phi lại có nhu cầu nhập khẩu gạo chất lượng trung bình và
thấp. Trong những năm qua Inđônêxia là nước luôn có nhu cầu nhập khẩu gạo
lớn nhất thế giới. Năm 1998 do ảnh hưởng của cuộc khủng hoảng kinh tế,
7
lượng gạo nhập khẩu của Inđônêxia lên tới 5,7 triệu tấn, Philippin, Malaysia,
Nhật cũng là những quốc gia có nhu cầu nhập khẩu khá lớn. Trung Quốc là 1
thị trường rất lớn nhưng nhu cầu nhập khẩu gạo còn rất hạn chế. Hiện nay
lượng gạo trao đổi trên thị trường thế giới chiếm tỉ trọng thấp trong tổng cung
(dưới 4%) và giá gạo chịu ảnh hưởng rất lớn lượng mua vào của một số nước
nhập khẩu chính như Inđônêxia, Philippin, Trung Quốc… Các nước xuất
khẩu hi vọng sau khi ra nhập WTO, nhu cầu nhập khẩu gạo của Trung Quốc
sẽ tăng mạnh và do đó sẽ cải thiện được tình hình giá gạo xuống thấp như
hiện nay (Đặng Kim Sơn [35 trang 113]).
2.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trong nước
Việt Nam là một nước có truyền thống sản xuất lúa gạo, từ lâu đời ông
cha ta sử dụng lúa gạo làm nguồn dinh dưỡng chính trong bữa ăn hàng ngày.
Việt Nam cũng có thể là cái nôi hình thành cây lúa, từ xa xưa, nền văn minh
của người Việt cổ đã gắn liền với nền văn minh lúa nước. Cho đến nay, tình
hình sản xuất và giá cả lúa gạo đã chi phối rất lớn đến đời sống của người dân
Việt Nam. Ngành sản xuất lúa gạo không những chỉ ảnh hưởng đến nền kinh
tế mà còn tạo ra sự ổn định chính trị, giá trị văn hoá và môi trường sinh thái.
Trong những năm vừa qua, sản xuất lúa của Việt Nam phát triển mạnh
cả về diện tích và năng suất. Năm 2000 diện tích gieo trồng lúa gần 7,67 triệu
ha, gấp 1,1 lần so với năm 1996, đạt tốc độ tăng bình quân 2,2%/năm. Năng
suất lúa đạt 4,2 tấn/ha, tăng trên 1,1 lần so với năm 1996, đạt tốc độ tăng bình
quân 2,4%/năm. Nhờ sự tăng trưởng về diện tích và năng suất gieo trồng nên
sản lượng lúa trong những năm qua tăng trưởng với tốc độ cao. Năm 2000 sản
lượng lúa đạt 32,5 triệu tấn tăng 1,7 lần so với năm 1996, tốc độ tăng trưởng
bình quân trên 5%/năm đưa sản lượng thóc bình quân đầu người/năm từ
291kg năm 1990 lên 419kg năm 2000 (Đặng Kim Sơn [6, Tr107]).
8
Đạt đựơc thành tựu trên là do có những đổi mới trong chính sách lúa
gạo của Việt Nam và việc áp dụng những tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất như
giống mới, đầu tư phân bón, thuỷ lợi..
Nhờ sự tăng trưởng ổn định với tốc độ cao nên đến nay Việt Nam
không những đáp ứng nhu cầu tiêu thụ gạo nội địa mà còn dư để xuất khẩu.
Việt Nam đã vươn lên trở thành nước xuất khẩu gạo thứ hai trên thế giới sau
Thái Lan. Việt Nam đã xuất khẩu được hơn 5,2 triệu tấn gạo sang trên 30 thị
trường, chủ yếu là thị trường Châu á.
2.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng lúa lai trên thế giới và Việt Nam
2.2.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng lúa lai trên thế giới
Ưu thế lai (heterosis) là một thuật ngữ trong đó quần thể F1 thu được
bằng cách lai hai bố mẹ không giống nhau về mặt di truyền, ưu thế lai tỏ ra
hơn hẳn cả bố và mẹ về sức sinh trưởng, sức sống, khả năng sinh sản, khả
năng thích nghi, năng suất hạt…Việc ứng dụng tính trội đó của con lai đời F1
trong sản xuất nhằm đạt kết quả cao hơn được gọi là sử dụng ưu thế lai. Vịêc
sử dụng rộng rãi giống lai F1 vào sản xuất đã góp phần làm tăng năng xuất
nhiều loại cây trồng, đặc biệt là các cây lương thực, cây thực phẩm làm tăng
thu nhập cho người nông dân, tăng hiệu quả của sản xuất nông nghiệp, một
ngành vốn có hiệu quả kinh tế thấp.
Năm 1926, J. W. Jones lần đầu tiên báo cáo về sự xuất hiện ưu thế lai
trên những tính trạng số lượng và năng suất lúa. Tiếp sau đó, có nhiều công
trình nghiên cứu xác nhận sự xuất hiện ưu thế lai về năng suất, các yếu tố cấu
thành năng suất (Anonymous, 1977; Li, 1977; Lin và Yuan, 1980); về sự tích
luỹ chất khô (Rao, 1965; Jenning, 1967; Kim, 1985)…[29], Tuy nhiên, lúa là
cây tự thụ phấn điển hình, khả năng nhận phấn ngoài rất khó rất thấp, do đó
khai thác ưu thế lai ở lúa đặc biệt khó khăn ở khâu sản xuất hạt lai F1.
9
Những năm đầu của thập kỉ 60, Yuan Long Ping [38] đã cùng đồng
nghiệp phát hiện được cây lúa dại bất dục trong loài lúa dại: oyaza fatua
spontanea tại đảo Hải Nam. Sau khi thu về, nghiên cứu, lai tạo, họ đã chuyển
đựơc tính bất dục đực hoang dại này vào lúa trồng và tạo ra những vật liệu di
truyền mới giúp cho việc khai thác ưu thế lai thực phẩm. Các vật liệu di
truyền này bao gồm dòng bất dục đực di truyền tế bào chất, dòng duy trì tính
bất dục đực, dòng phục hồi tính hựu dục. Sau 9 năm nghiên cứu, các nhà khoa
học Trung Quốc đã hoàn thiện công nghệ nhân dòng bất dục đực, công nghệ
sản xuất hạt lai và đưa ra nhiều tổ hợp lai có năng suất cao đầu tiên như Nam
ưu số 2, Sán ưu số 2, Uỷ ưu số 6. Năm 1973, đã công bố nhiều dòng CMS,
dòng B tương ứng và các dòng R như IR 24, IR26, IR 661… đánh dấu sự ra
đời của hệ thống lúa lai 3 dòng và đã mở ra bước ngoặt trong lịch sử sản xuất
và thâm canh cây lúa với giống lúa lai và công nghệ sản xuất hạt giống lúa lai
(Ngô Thế Dân, [29,tr, 11-42]).
Trung Quốc là nước đầu tiên trên thế giới sử dụng lúa lai trong sản xuất
đại trà từ năm 1976. Năm 1976, diện tích gieo cấy lúa lai ở Trung Quốc mới
là 1333,3 ngàn ha, cho đến nay lúa lai đã phổ biến rỗng rãi trong cả nước.
Tổng diện tích trồng lúa ở Trung Quốc hiện nay là 31 triệu ha, năng suất bình
quân 6,3 tấn/ha, trong đó diện tích lúa lai chiếm 50% so với tổng diện tích
lúa, năng suất bình quân riêng lúa lai là 6,9 tấn/ha/vụ, so với lúa thường năng
suất bình quân là 5,4 tấn/ha/vụ, tăng hơn 1,5 tấn/ha/vụ trên diện rộng. Diện
tích sản xuất hạt lai F1 là 0,14 triệu ha, năng suất trung bình là 2,5 tấn/ha [29].
Đến năm 1995 diện tích gieo cấy lúa lai của Trung Quốc đã đạt trên 17
triệu ha và năng suất bình quân đã đạt 66 tạ/ha (Yuan Long Ping và Xi Quin
Fu, 1995 [39]). Đồng thời với việc phát triển hệ lúa lai 3 dòng với các tổ hợp
có năng suất cao. Năm 1980, Trung Quốc đã bắt đầu nghiên cứu lúa lai 2
dòng trên cơ sở phát hiện ra các gen điều khiển tính bất dục đực chức năng di
10
truyền nhân mẫn cảm với điều kiện môi trường. Tổ hợp lúa lai 2 dòng đưa ra
sản xuất đầu tiên của Trung Quốc trên cơ sở dòng mẹ Pei ải 64S và dòng bố
Teqing đã cho năng suất rất cao (170 tạ/ha) vào năm 1997 và được gieo cấy
trên diện tích 0,13 triệu ha [39], một số tổ hợp lúa lai 2 dòng cũng đạt được
năng suất từ 90 - 100 tạ/ha với diện tích gieo trồng lớn.
ở ấn Độ, từ những năm 1970 - 1980, nghiên cứu về lúa lai đã được tiến
hành ở các trường Đại học và Viện nghiên cứu, nhưng mãi đến năm 1989
chương trình nghiên cứu lúa lai mới được phát triển.. Kỹ thuật sản xuất hạt
giống lúa lai F1 ở ấn Độ cũng đã được hoàn thiện, trong những năm gần đây,
năng suất hạt F1 đã đạt từ 1,5 đến 2,0 tấn/ha trên diện tích lớn (Siddiq và
Ahmed 1996) [36].
ở Inđônêxia, theo Suprihatno và CS (1994) [37] nghiên cứu và phát
triển lúa lai được bắt đầu từ năm 1983 và đã đánh giá sử dụng nhiều dòng
CMS vào chương trình chọn tạo lúa lai. Cũng theo Suprihatno và CS (1977)
[44] vụ xuân năm 1994, ba tổ hợp lai 3 dòng là IR 5988025A/BR827,
IR58025A/IR53942, IR58025A/IR54852 đã được thử nghiệm ở Kunnigon và
cho năng suất trên 7 tấn/ha, cao hơn IR64 từ 20 - 40%.
Trung Quốc là nước đã đạt được nhiều thành tựu to lớn trong quá trình
nghiên cứu và phát triển lúa lai . Cùng với Trung Quốc, đã có nhiều nước đi
sâu và phát triển lĩnh vực này như ấn Độ, Băngladesh, Indonesia, Malaysia,
Myanma, Srilanka, Philippin. Tổng diện tích lúa lai của Thế giới chiếm khoảng
10% tổng diện tích trồng lúa và chiếm khoảng 20% tổng sản lượng lúa toàn
Thế giới. Lúa lai đã mở ra hướng phát triển mới để nâng cao năng suất và sản
lượng , góp phần giữ vững an ninh lương thực trên phạm vi toàn thế giới [29].
2.2.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng lúa lai ở Việt Nam
Năm 1983 viện lúa Đồng bằng Sông Cửu long đã bắt đàu nghiên cứu
11
lúa lai. Trong quan hệ hợp tác với IRRI. Viện đã đánh giá và chọn vật liệu tạo
ưu thế lai thích hợp với khí hậu Việt Nam. Năm 1986 tại Viện Khoa học kỹ
thuật nông nghiệp, Viện lúa đồng bằng sông Cửu Long và viện Di Truyền
nông nghiệp. Nguồn vật liệu chủ yếu được nhập từ Viện nghiên cứu lúa Quốc
tế song những nghiên cứu này mới ở giai đoạn tìm hiểu.
Năm 1990, Bộ Nông Nghiệp và phát triển nông thôn đã cho phép nhập
một số tổ hợp lai gieo trồng thử vào vụ Xuân ở đồng bằng Bắc Bộ, kết quả
cho thấy, đa số các tổ hợp lai cho năng suất cao hơn hẳn lúa thường (cao hơn
CR 203 từ 200-1500 kg/ha/vụ) Nguyễn Thị Trâm, (2000),[27].
Sau đó chương trình nghiên cứu lúa lai được sự quan tâm và tham gia
của các cơ quan nghiên cứu khác như: Viện Cây lương thực thực phẩm,
Trường Đại học Nông nghiệp I, Viện Bảo Vệ Thực vật, Vịên Nông hoá thổ
nhưỡng và trung tâm khảo kiểm nghiệm giống cây trồng quốc gia. Kết quả là
nhiều tổ hợp lai 3 dòng có triển vọng đã được phát hiện và đưa vào sản xuất
thử như: HR1, H1, H2, UTL1, UTL2, HYT51, HYT53, HYT54, HYT55,
HYT56, HYT57, HYT82… (Nguyễn Trí Hoàn, 2002)[17]. Bên cạnh đó các
cơ quan nghiên cứu cũng đạt được một số kết quả bước đầu về nghiên cứu lúa
hai dòng. Một số tổ hợp lai hai dòng có triển vọng đã được khu vực hóa như:
Việt lai 20, TM4, VN01/D12, giống khảo nghiệm ngắn ngày, năng suất cao,
chất lượng tốt TH3. Nguyễn Thị Trâm, (2003)[28,tr 686-688]. Đồng thời các
nhà nghiên cứu cũng thành công trong việc xây dựng công nghệ chọn dòng
thuần, nhân dòng và sản xuất hạt lai F1[5, tr 2- 28].
Diện tích trồng lúa lai ở Việt Nam tăng rất nhanh, vụ mùa năm 1991, cả
nước mới trồng 100 ha thí điểm, kết quả rẩt khả quan, đến năm 1992 đã có
khoảng 11.000 ha, năng suất trung bình 66,6 tạ./ha. Năm 2002 diện tích lúa
lai đã đạt xấp xỉ 500.000 ha, năng suất trung bình 63 tạ/ha. Năng suất lúa lai
12
trong 10 năm qua tương đối ổn định đạt 55-56 tạ/ha. ở các địa phương, lúa lai
đều cho năng suất cao hơn lúa thuần phổ biến từ 20-30%, nhiều nơi 50-60%.
Trần Ngọc Trang, 2001, [26].
Diện tích lúa lai tăng nhanh chóng ở đồng bằng, trung du và các tỉnh
miền núi phía Bắc, nhanh hơn bất kì một giống lúa thường nào trước đây. Lúa
lai đã sinh trưởng tốt và cho năng suất cao hơn lúa thường ở tất cả các tỉnh từ
hà Tĩnh trở ra, các tỉnh sát biên giới phía Bắc, từ các tỉnh ven biển đến các
tỉnh miền Tây Bắc. Một số tỉnh có diện tích trồng lúa lai lớn như: Nam Định,
Thanh Hoá, Nghệ An, Ninh Bình, Hà Nam, Phú Thọ. Ngoài ra địa bàn gieo
cấy lúa lai mở rộng ra các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên như: Quảng Nam,
Đăk Lăk. Một số địa phương có trình độ thâm canh cao, năng suất lúa lai đã
đạt được 13-14 tấn/ha 1 vụ [26].
Trong tương lai, sản xuất lúa gạo vẫn là ngành sản xuất lớn trong nền
nông nghiệp Việt Nam, sản xuất lúa ở Việt Nam sẽ phát triển thành ngành sản
xuất hàng hoá lớn, phát triển bền vững, theo hướng năng suất cao, chất lượng
cao, hiệu quả kinh tế cao và có sức cạnh tranh cao trên thị trường quốc tế.
Định hướng phát triển lúa lai trong thời gian tới là tiếp tục mở rộng diện tích
hàng năm trên 500.000ha, đến năm 2010 diện tích lúa lai đạt 1 triệu ha với
năng suất bình quân 65-70 tạ/ha (Quách Ngọc Ân,[29, tr 293-369]).
2.3. Diện tích, năng suất, sản lượng lúa lai tỉnh Hà Nam giai đoạn 2002 -2006
Theo số liệu thống kê tổng diện tích trồng lúa của tỉnh Hà Nam có xu
hướng giảm, từ 75.407 ha năm 2000 còn 72.227 ha năm 2005, giảm 3,18 ngàn
ha, ở tất cả các huyện, thị. Nguyên nhân do chuyển một phần diện tích úng trũng
cấy lúa không hiệu quả sang sản xuất đa canh (trồng cây ăn quả, chăn nuôi gia
súc, gia cầm, nuôi trồng thuỷ đặc sản), một phần đất cấy lúa chuyển sang phát
triển khu công nghiệp, cụm tiểu công nghiệp, một số diện tích có cốt đất cao
13
phải bơm tát nhiều bậc sang trồng cây công nghiệp ngắn ngày, cây rau quả hàng
hoá, diện tích đất chuyên mạ chuyển trồng cây Đậu tương, dưa chuột xuất khẩu.
Hà Nam trong giai đoạn 2002 -2006 có su hướng giảm. Về diện tích vụ
xuân năm 2002 diện tích chỉ có 13.825 ha năng suất đạt 60 tạ/ha. Còn vụ mùa
2002 diện tích mở rộng thêm thành 15.554ha nhưng năng xuất giảm so vụ
xuân chỉ còn 58tạ/ha và đến năm 2007 vụ xuân diện tích lúa lai trong tỉnh
tăng lớn 17.509ha nhưng vụ mùa giảm mạnh chỉ còn 4.779ha. Nguyên nhân
chính:Vì chủ yếu lúa lai đều phải nhập ngoại nên giá giống lúa lai đắt. Trong
vụ mùa trời tiết bất thuận nên thường sảy ra sâu bệnh đặc biệt bệnh Đạo ôn,
bệnh bạc Lá tàn phá làm giảm năng xuất khá lớn. Các giống lúa lai của Trung
Quốc thường có thời gian sinh trưởng dài nên rất khó cho diện tích trồng cây
vụ Đông của tỉnh.
2.4. Đặc điểm của lúa lai liên quan đến kỹ thuật thâm canh
2.4.1. Đặc điểm hạt giống lúa lai
Hạt giống lúa lai được thu trên cây mẹ nên toàn bộ kiểu hình của hạt
giống như dòng mẹ. Sản xuất hạt lai sử dụng phương pháp giao phấn, nghĩa là
tất cả hạt lai có được là nhờ quá trình nhận phấn ngoài, vì vậy vỏ trấu của hạt
lai bị hở ở mức độ khác nhau, quan sát kỹ còn thấy dấu vết của vòi nhị cái bị
kẹp ở mép giữa hai vỏ trấu ở hai bên hạt. Vì thế khối lượng riêng của thóc lúa
lai nhẹ hơn thóc thường không đáng kể, khi đổ hạt giống vào nước, đa số hạt
bị nổi, hoặc nửa chìm nửa nổi. Vì bị hở nên hạt lúa lai không có thời gian ngủ
nghỉ, dễ bị ngấm nước khi chưa thu hoạch, gặp mưa dễ mộng, Nếu bảo quản
không tốt sau 3 tháng tỷ lệ nẩy mầm, sức nẩy mầm giảm rất nhanh (Trần Ngọc
Trang [26].
Theo Nguyễn Thị Trâm [29, tr 257-292] thì do vỏ trấu đóng không kín
nên khi ngâm, hạt lúa lai hút nước rất nhanh. Thời gian ngâm giống trong vụ hè
14
từ 10 - 18 giờ, vụ xuân từ 20 – 30 giờ là hạt lai đã no nước. Trong khi ngâm có
nhiều hạt gạo bị tách khỏi vỏ nên dễ lên men gây chua nước, vì thế cần thay
nước thường xuyên hơn so với ngâm lúa thường.
2.4.2. Đặc điểm rễ lúa lai
Do có khả năng kết hợp tốt giữa hai dòng bố và mẹ có di truyền khác
nhau nên cây lai F1 có sức sống cao, biểu hiện trên hầu hết các tính trạng.
Khác với bộ rễ lúa thường, bộ rễ lúa lai phát triển sớm và mạnh. Kết quả quan
sát cho thấy khi bắt đầu nẩy mầm, rễ mầm và thân mầm cùng xuất hiện, khi lá
thứ nhất xuất hiện thì có 3 rễ mới hình thành, khi lá thứ 2 xuất hiện thì 7 rễ
hình thành, sau đó số lượng rễ tăng lên rất nhanh, các rễ có đường kính to hơn
dòng bố mẹ, sự phân nhánh nhiều hơn, rễ ăn sâu và toả rộng ra xung quanh.
Phạm vi ăn sâu và toả rộng 22- 23 cm, rễ ra từ các đốt có vị trí thấp có xu thế
ăn sâu, hướng đất, càng ở vị trí cao hơn rễ phát triển ngang dần. Rễ ở gần mặt
đất (khoảng 4 cm) có số lượng nhiều và có kích thước lớn, khoảng 2mm (rễ
lúa thường bé hơn nhiều) và có thể ra 4-5 lần rễ nhánh, tạo ra một lớp rễ đan
dầy đặc ở tầng sát mặt đất. Lông hút của rễ lúa lai nhiều và dài (0,1-0,25mm)
hơn hẳn lúa thường (0,01- 0,13mm). Ngoài ra rễ lúa lai có khả năng hút oxi
trong không khí (Hoàng Tuyết Minh, 2002, Trần Duy Quý, 2002, Trần Ngọc
Trang, 2001, Nguyễn Thị Trâm [29, tr 257-292].).
Khi gặp điều kiện thiếu nước rễ lúa lai ăn sâu hơn rễ lúa thường nên
khả năng chịu hạn tốt hơn. Đường kính rễ lớn giúp cho quá trình vận chuyển
nước và dinh dưỡng thuận tiện. Rễ lúa lai phát triển mạnh trong suốt quá trình
sống của cây. Vì vậy lúa lai có khả năng thích nghi tốt với nhiều loại đất, tận
dụng được phân bón trong đất, sinh trưởng và phát triển mạnh, ít bị đổ, sau
khi thu hoạch gốc rạ có khả năng tái sinh mạnh [29].
15
2.4.3. Đặc điểm đẻ nhánh của lúa lai :
Các nhà khoa học nghiên cứu về đặc điểm sinh trưởng của lúa lai ở
Việt Nam ([5], [3], [1], [4] cho rằng: Quá trình đẻ nhánh của lúa lai tuân theo
quy luật đẻ nhánh chung của cây lúa là khi quan sát thấy lá thứ 4 xuất hiện thì
đồng thời nhánh đầu tiên vươn ra từ bẹ lá thứ nhất. Các nhánh sau tiếp tục
xuất hiện theo đúng quy luật là khi lá thứ 5 xuất hiện thì nhánh con thứ 2 xuất
hiện, lá thứ 6 xuất hiện thì nhánh con thứ 3 xuất hiện đồng thời với nhánh
cháu thứ nhất. Khi có 7 là thì nhánh mẹ đẻ nhánh con thứ 4, nhánh con 1 đẻ
nhánh cháu 2, nhánh con 2 đẻ nhánh cháu 1, lúc đó khóm lúa đã có 8 nhánh
(nếu cấy 1 dảnh), nếu cấy 2 dảnh khởi đầu thì khóm lúa đã đạt được 15-16
dảnh. Khả năng đẻ nhánh của lúa lai khoẻ, đẻ thấp và liên tục, đẻ nhiều và kết
thúc sớm, trong sản xuất đại trà lúa lai có thể đẻ 18-20 nhánh. So với lúa
thường, lúa lai có khả năng đẻ nhánh nhiều hơn ở thời kỳ đầu nhờ quá trình
cung cấp chất dinh dưỡng tốt của bộ rễ. Các nhánh đẻ sớm thường to mập, có
số lá nhiều hơn các nhánh đẻ sau, nên bông lúa to đều nhau xấp xỉ bông
chính. Lúa lai có tỷ lệ nhánh thành bông cao hơn hẳn lúa thường. Kết quả
nghiên cứu ở Trung Quốc cho thấy tỷ lệ thành bông của lúa lai đạt khoảng 8090% trong khi lúa thường chỉ đạt 60-70% trong cùng điều kiện thí nghiệm.
Đây cũng là cơ sở cho việc bố trí mật độ cấy, từ kết quả phân tích này cho
thấy lúa lai không cần cấy dầy, cấy nhiều dảnh như lúa thường, tiết kiệm được
lượng hạt giống, công lao động và tăng hiệu quả kinh tế.
2.4.4. Đặc điểm về sức sinh trưởng của lúa lai
Cũng theo các nhà khoa học trên [30], [26], [29]: Lúa lai có thời gian
sinh truởng (TGST) từ ngắn đến trung bình, TGST của lúa lai thường ngắn
hơn dòng bố hoặc mẹ có TGST dài nhất. Thời gian trải qua các bước phân
hoá đòng của lúa lai rút ngắn hơn lúa thuần từ 2-3 ngày, quá trình chín cũng
16
rút ngắn hơn lúa thuần cùng trà 3-5 ngày. Đa số giống có 12-17 lá trên thân
chính tương ứng với TGST từ 95-135 ngày. Trên thân chính có 12-17 đốt,
mỗi đốt mang một lá, 6 đốt cùng cách nhau bởi 5 lóng có chiều dài khác nhau,
các lóng hợp lại tạo nên chiều dài thân. Đường kính của lóng lúa lai to và dầy
hơn lúa thường và cả bố mẹ của nó, số bó mạch nhiều hơn khả năng vận
chuyển nước, dinh dưỡng tốt hơn lúa thường, cũng do đường kính lóng to,
đặc biệt là lóng sát gốc, nên thân lúa lai cứng, thân dạng lùn, khả năng chống
đổ tốt hơn lúa thường. Lúa lai có khả năng sinh trưởng mạnh và sớm biểu
hiện cụ thể là trong cùng một điều kiện chăm bón như nhau, lá lúa ra nhanh,
nhánh đẻ đều đặn ngay từ đốt đầu tiên và đẻ liên tục. Các nhánh đẻ sớm ra lá
nhanh, tạo cho ruộng lúa sớm dày đặc, che khuất ánh sáng tầng dưới do vậy
các nhánh đẻ sau không có đủ điều kiện thuận lợi để phát triển, chính vì vậy
mà ruộng lúa lai thường kết thúc đẻ sớm, dinh dưỡng có điều kiện tập trung
nuôi các nhánh nên bông lúa to đều. Giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng và giai
đoạn sinh trưởng sinh thực của đa số các tổ hợp lai xấp xỉ nhau, sự cân đối về
thời gian của giai đoạn sinh trưởng tạo sự cân đối trong cấu trúc quần thể, là
một trong những yếu tố tạo nên năng xuất cao.
2.4.5. Đặc điểm về bộ lá, quang hợp và hô hấp của lúa lai
Lúa lai có diện tích lá lớn, lá thường rộng 1,5-1,6cm, dài 32-36 cm, thịt
phiến lá có 10-11 lớp tế bào, số bó mạch nhiều, to (13 bó) nhiều hơn lúa
thường và dòng bố mẹ (10-11bó). Diện tích lá lớn hơn lúa thường 1-1,5 lần, lá
đứng, hàm lượng diệp lục cao, đặc biệt 3 lá trên cùng đứng và bản lá chứa
nhiều diệp lục nên có màu xanh đậm hơn, do đó có hoạt động quang hợp
mạnh hơn nhất là thời kỳ tích luỹ (thời kỳ chín). Khả năng quang hợp của lúa
lại cao song cường độ hô hấp thấp do khả năng tích luỹ cao hơn, tạo điều kiện
cho năng suất cao. Bông lúa lai to, dài, số bông/bông nhiều, hạt nặng, vỏ trấu
17
mỏng, tỷ lệ gạo xát cao (72-73%).
2.5. Những nghiên cứu và kết quả đạt được về phân bón cho lúa
2.5.1. Tầm quan trọng của phân bón đối với cây lúa
Cây lúa, bất kỳ lúa nước hay lúa trồng trên cạn, muốn có năng suất cao
đều cần nguồn dinh dưỡng rất lớn. Theo GS - TS Mai Văn Quyền tổng kết
kinh nghiệm trên 60 thí nghiệm khác nhau thực tiễn ở 40 nước có khí hậu khác
nhau đã cho thấy: Nếu đạt năng suất 3 tấn thóc/ha, lúa lấy đi hết 50kg N, 26kg
P2O5, 80kg H2O, 100kg Ca, 6kg Mg, 5kg S. Và nếu ruộng lúa đạt năng suất 6
tấn/ha thì lượng dinh dưỡng cây lúa lấy đi là 100kg N, 50kg P2O5, 160kg
K2O, 19kg Ca, 12kg Mg, 10kg S (Nguồn FIAC, do FAO Rome dẫn trong
Fertilizes and Their use lần thứ 5, [22]). Lấy trung bình cứ tạo 1 tấn thóc cây
lúa lấy đi hết 17kg N, 8kg P2O5, 27kg K2O, 3kg CaO, 2kg Mg và 1,7kg S.
Còn theo Murayama IRRI (1979) cho rằng: Để tạo được 1 tấn gạo lứt
thì cần 19 - 20kg N.
Những số liệu này cho thấy cây lúa cần dinh dưỡng mới tạo được năng
suất cao. Nhiều năm trước đây nông dân Việt Nam chỉ trồng các giống lúa địa
phương, cao cây, kém chịu phân, thời gian sinh trưởng dài, năng suất chỉ đạt
được từ 1 - 3 tấn/ha nên nhu cầu cung cấp thêm chất dinh dưỡng từ các nguồn
phân bón không cao lắm. Ngày nay các vụ lúa đông xuân và hè thu, nông dân
đã trồng hầu hết các giống lúa cải tiến thấy cây, chịu phân cao nên muốn có
năng suất cao cần phải cung cấp thêm nhiều chất dinh dưỡng có trong các
nguồn phân bón và phải bón đúng kĩ thuật, cân đối, đáp ứng nhu cầu của từng
giống, từng vùng, từng vụ thì năng suất lúa mới cao và ổn định được.
2.5.2. Một số kết quả nghiên cứu phân bón đối với lúa
- Đối với phân đạm:
18
Theo Bùi huy Đáp thì đạm là dinh dưỡng chủ yếu của lúa, nó ảnh
hưởng nhiều đến số thu hoạch vì chỉ khi có đủ đạm các chất khác mới phát
huy tác dụng
Yosida (năm 1980) đã nói: Đạm là nguyên tố quan trọng đối với lúa,
nếu như không bón đạm thì ở đâu cũng thiếu đạm. Điều này rất phù hợp với
thực tiễn ở Việt Nam.
Mutara (1965); Pham Van Cuong và cs, 2003 [41]., cho thấy ảnh
hưởng của đạm đến quang hợp thông qua hàm lượng diệp lục có trong lá, nếu
bón lượng đạm cao thì cường độ quang hợp ít bị ảnh hưởng mặc dù điều kiện
ánh sáng yếu.
Mitsui (1973) khi nghiên cứu ảnh hưởng của đạm đến hoạt động sinh lý
của lúa đã kết luận: Sau khi bón đạm cường độ quang hợp, cường độ hô hấp
và hàm lượng diệp lục tăng lên, nhịp độ quang hợp, hô hấp không khác nhau
nhiều nhưng cường độ quang hợp tăng mạnh hơn cường độ hô hấp 10 lần vì
thế đạm làm tăng tích luỹ chất khô. (Nguyễn Thị Lẫm, 1994 [20]).
Các công trình nghiên cứu của nhiều tác giả đều cho thấy các hoạt động
sinh lý của cây lúa thay đổi qua các giai đoạn sinh trưởng phát triển khác
nhau. Cường độ hoạt động của chúng phụ thuộc vào hàm lượng đạm có trong
đất và sự hoạt động tích cực của bộ rễ cây lúa.
Tìm hiểu hiệu suất phân đạm đối với lúa Iruka (1963) thấy: Bón đạm
với liều lượng cao thì hiệu suất cao nhất là bón vào lúc lúa đẻ nhánh, sau đó
giảm dần, với liều lượng thấp thì bón vào lúc lúa đẻ và trước trỗ 10 ngày có
hiệu quả cao (Yosida, 1985 [21]).
Năm 1973 Xiniura và Chiba đã thí
nghiệm khá công phu là bón đạm theo 9 cách tương ứng với các giai đoạn
sinh trưởng, phát triển và mỗi lần bón với 7 mức đạm khác nhau, hai tác giả
trên đã có những kết luận:
19
- Hiệu suất của đạm (kể cả rơm, rạ và thóc) cao khi lượng đạm bón ít.
- Có 2 đỉnh về hiệu suất, đỉnh thứ nhất xuất hiện ở giai đoạn lúa đẻ
nhánh, đỉnh thứ hai xuất hiện ở 19 đến 9 ngày trước trỗ, nếu lượng đạm nhiều
thì không có đỉnh thứ hai.
Hai tác giả đã đề nghị: Nếu lượng đạm ít sẽ bón vào 20 ngày trước trỗ,
khi lượng đạm trung bình bón 2 lần lúc lúa con gái và 20 ngày trước trỗ bông,
khi lượng đạm nhiều bón vào lúc lúa con gái [21].
ở Việt Nam, Viện nông hoá thổ nhưỡng cũng đã tiến hành nghiên cứu
ảnh hưởng của loại đất, mùa vụ và lượng đạm bón vào tỉ lệ đạm cho cây lúa hút.
Kết quả nghiên cứu nhiều năm (1985 - 1994) của Viện lúa Đồng bằng
sông Cửu Long. Kết quả này một lần nữa chứng minh rằng: Trên đất phù sa
được bồi hàng năm có bón 60P2O5 và 30K2O làm nền thì khi có bón đạm đã
làm tăng năng suất lúa từ 15 - 48,5% trong vụ đông xuân và 8,5 - 35,6% trong
vụ hè thu. Chiều hướng chung của cả 2 vụ là bón đến 90N có hiệu quả cao
hơn cả, bón trên mức này năng suất lúa tăng không đáng kể Nguyễn Văn Luật
(2001) [22].
Theo Nguyễn Thị Lẫm, 1994 [20] khi nghiên cứu về bón phân đạm
cho lúa cạn đã kết luận: Lượng đạm bón thích hợp cho các giống có nguồn
gốc địa phương là 60 N/ha, với các giống thâm canh cao (CK 136) lượng đạm
thích hợp từ 90 - 120 N/ha.
Theo Nguyễn Như Hà, 1999 [13] khi nghiên cứu ảnh hưởng của mật
độ và liều lượng đạm tới sinh trưởng của lúa ngắn ngày thâm canh cho thấy:
Tăng bón đạm ở mật độ cấy dày có tác dụng tăng tỉ lệ dảnh hữu hiệu.
Dinh dưỡng đạm đối với lúa lai cũng là một vấn đề quan trọng đã được
các nhà nghiên cứu về lai quan tâm tới rất sớm. Lúa lai có bộ rễ khá phát
20
triển, khả năng huy động dinh dưỡng từ đất của lúa lai rất lớn lên ngay trường
hợp không bón phân, năng suất của lúa lai vẫn cao hơn đối chứng (lúa thuần).
Các nhà khoa học Trung Quốc đã kết luận:
Với cùng một mức năng suất, lúa lai hấp thu lượng đạm và lân thấp
hơn lúa thuần, ở mức năng suất 75 tạ/ha, lúa lai hấp thu đạm thấp hơn lúa
thuần 4,8% hấp thu P2O5 thấp hơn 18,2% nhưng hấp thu K2O cao hơn 30%.
Với ruộng lúa cao sản thì hấp thu N cao hơn lúa thuần 10%, hấp thu K 2O cao
hơn 45% còn hấp thu P2O5 thì bằng lúa thuần [5].
Kết quả thí nghiệm trong chậu cho thấy: Trên đất phù sa sông Hồng
bón đạm đơn độc làm tăng năng suất lúa lai 48,7%, trong khi đó năng suất
giống CR203 chỉ tăng 23,1%. Trong điều kiện thí nghiệm đồng ruộng, bón
NP cho lúa lai có kết quả rõ rệt. [5]. Nhiều thí nghiệm trong phòng cũng như
ngoài đồng ruộng cho thấy hiệu quả 1kg N bón cho lúa lai làm tăng 9 - 18kg
thóc, so với lúa thuần tăng 2 - 13kg thóc. Trên đất phù sa sông Hồng bón
lượng N180kg/ha trong vụ xuân và 150kg/ha trong vụ mùa cho lúa vẫn không
làm giảm năng suất. Trên đất bạc màu liều lượng N bón đến 150kg/ha vẫn
còn làm tăng năng suất. Tuy nhiên mức N 120kg/ha vẫn có hiệu quả cao nhất.
Đối với phân Lân
Theo Mai Thành Phụng (1996), khi thí nghiệm bón phân lân trên đất
phèn một số tác giả khác cho rằng trên đất phèn nặng muốn trồng lúa có hiệu
quả cần phải liên tục cải tạo: Sử dụng nước ngọt để rửa phèn có hiệu quả nhất,
kế đến là bón phân lân liều lượng cao trong những năm đầu để tích luỹ lân.
Còn trên đất phù sa đồng bằng sông Cửu Long, dù là trồng lúa trên đất phù sa
được bồi hàng năm, bón lân vẫn có hiệu quả rất rõ, vụ đông xuân có bón 20kg
P2O5/ha đã tăng năng suất được 20% so với công thức không bón lân. Tuy
nhiên bón thêm với liều lượng cao hơn, năng suất lúa có tăng nhưng không rõ.
21
Vì vậy trong ruộng thâm canh thường được khuyến cáo bón phối hợp từ 20 30kg P2O5 là đủ. Trong vụ hè thu nhận thấy nhu cầu phân lân có cao hơn và
có hiệu quả rõ hơn vụ xuân, bón 20kg P2O5 đã bội thu được 43,7% so với
không bón lân, bón 40kg bội thu 62,5% bón tăng thêm năng suất có tăng song
không rõ. Nguyễn Văn Luật (2001) [22].
Thí nghiệm bón lân cho lúa của trường Đại học Nông nghiệp II tại xã
Thuỷ Dương - huyện Hương Thuỷ (Thừa thiên Huế) năm 1994 cho nhận xét:
Trong vụ xuân bón lân cho lúa từ 30 - 120 P2O5/ha đều làm tăng năng suất lúa
từ 10 - 17%. Liều lượng bón 90kg P2O5 đạt năng suất cao nhất, bón trên liều
lượng đó năng suất có xu hướng giảm. Trong vụ hè thu, với giống VM.1 bón
supe lân hay lân nung chảy đều làm tăng năng suất rất rõ rệt. [22]. Các thí
nghiệm trong chậu và ngoài động ruộng đều cho thấy hiệu suất sử dụng lân ở
lúa lai là 10 - 12kg thóc/Kg P2O5 so với lúa thuần là 6 - 8kg thóc/Kg P2O5
[5].
Đối với phân Kali:
Từ giai đoạn đẻ nhánh đến khi lúa lai trỗ cường độ hút Kali tương tự như
lúa thường. Tuy nhiên từ sau khi trỗ thì lúa thường hút rất ít Kali, trong khi
đó lúa lai vẫn duy trì sức hút Kali mạnh, mỗi ngày vẫn hút 670 g/ha chiếm
8,7% tổng lượng hút. Như vậy trong suốt thời kỳ sinh trưởng cường độ hút
kali luôn cao. Đây là đặc điểm rất đặc trưng về hút các chất dinh dưỡng của
lúa lai. Từ đặc điểm này có thể kết luận để có năng suất cao cần coi trọng bón
phân kali cho lúa lai.
Nhiều thí nghiệm bón phân kali cho lúa lai cũng cho kết luận: Hiệu suất
kali ở lúa lai cao hơn luá thuần và đạt từ 7,5 – 9,5kg thóc/kg K2O và muốn
đạt năng suất lúa lai cao nhất thiết phải bón phân kali cho lúa. [5].
Mỗi nguyên tố dinh dưỡng đều có một vai trò quan trọng trong đời
22
sống cây lúa. Tuỳ mùa vụ, tuỳ giai đoạn sinh trưởng, tuỳ loại đất và phương
pháp sử dụng mà tác dụng và hiệu quả của các nguyên tố này rất khác nhau.
Rất nhiều các kết quả nghiên cứu cho thấy: Hiệu quả của các nguyên tố dinh
dưỡng được phát huy cao nhất khi các nguyên tố này được bón phân phối hợp
với nhau theo một tỷ lệ thích hợp.
2.5.3. Những kết quả nghiên cứu về mật độ và số dảnh cấy
Năng suất ruộng lúa do số bông/đơn vị diện tích, số hạt/bông và khối
lượng của hạt quyết định:
Năng suất = Số bông/m2 x Số hạt chắc/bông x Khối lượng hạt.
Một quần thể ruộng lúa có nhiều bông trước hết mỗi cá thể phải đẻ
nhiều nhánh, tỷ lệ nhánh thành bông cao. Muốn có nhiều hạt chắc trước hết
bông lúa phải có nhiều hoa, quá trình thụ phấn, thụ tinh bình thường, tỷ lệ hạt
mẩy cao. Khối lượng hạt là chỉ tiêu ổn định do yếu tố di truyền của từng
giống quyết định.
Số bông của ruộng lúa là yếu tố quan trọng nhất quyết định năng suất,
đồng thời cũng là yếu tố tương đối dễ điều chỉnh hơn so với hai yếu tố còn
lại.Số hạt trên bông và khối lượng 1000 hạt được kiểm soát chặt chẽ hơn bởi
yếu tố di truyền, dù cho đầu tư kỹ thuật cao cũng không thể biến một bông
nhỏ, hạt nhẹ thành giống to, hạt nặng được. Muốn thay đổi tính trạng này cần
phải thay đổi giống.
Tác động kỹ thuật làm tăng số bông đến mức tối đa là vô cùng quan
trọng trong thâm canh lúa lai. Tuy nhiên nếu cấy quá dầy hoặc quá nhiều dảnh
trên khóm thì bông lúa sẽ nhỏ đi đáng kể, hạt có thể nhỏ hơn và cuối cùng
năng suất sẽ giảm. Vì vậy, muốn đạt được năng suất cao thì người sản xuất
phải biết điều khiển cho quần thể ruộng lúa có số bông tối ưu mà vẫn không
23
làm cho bông nhỏ đi, số hạt chắc và độ chắc hạt trên bông không thay đổi. Số
bông tối ưu của một giống lúa là số bông thu được nhiều nhất mà ruộng lúa có
thể đạt được nhưng chưa làm giảm khối lượng hạt vốn có của giống đó. Như
vậy, các giống lúa khác nhau có khả năng cho số bông tối ưu trên đơn vị diện
tích khác nhau, việc xác định số bông cần đạt trên một đơn vị diện tích quyết
định mật độ cấy, khoảng cách cấy và số dảnh cơ bản khi cấy.
Căn cứ vào tiềm năng cho năng suất của giống, tiềm năng đất đai, khả
năng thâm canh của người sản suất và gieo trồng để định ra số bông cần đạt
một cách hợp lý. Những yếu tố quyết định số bông bao gồm mật độ cấy và số
dảnh cấy/khóm.
2.5.3.1. Những kết quả nghiên cứu về mật độ cấy:
Mật độ cấy là số khóm cấy/m2. Lúa được tính bằng khóm, lúa gieo
thẳng được tính bằng số hạt mọc. Về nguyên tắc thì mật độ gieo hoặc cấy
càng cao thì số bông càng nhiều. Trong một giới hạn nhất định, việc tăng số
bông không làm giảm số hạt trên bông, nhưnhg nếu vượt qua giới hạn đó thì
số hạt trên bông bắt đầu giảm đi do lượng dinh dưỡng phải chia sẻ cho nhiều
bông. Theo tính toán thống kê cho thấy tốc độ giảm số hạt trên bông mạnh
hơn tốc độ tăng của mật độ cấy, vì vậy cấy dầy đối với lúa lai gây giảm năng
suất nhiều hơn so với lúa thường. Tuy nhiên, nếu cấy quá thưa đối với giống
có thời gian sinh trưởng ngắn thì khó đạt số bông tối ưu cần thiết theo dự
định.
Mật độ cấy là một biện pháp kỹ thuật quan trọng, nó phụ thuộc vào
điều kiện tự nhiên, dinh dưỡng, đặc điểm của giống… Khi nghiên cứu vấn đề
này Sasato (1966) đã kết luận: Trong điều kiện dễ canh tác, lúa mọc tốt thì
nên cấy mật độ thưa ngược lại phải cấy dầy. Giống lúa cho nhiều bông thì cấy
dày không có lợi bằng giống to bông. Vùng lạnh nên cấy dày hơn so với vùng
24
nóng ẩm, mạ dảnh to nên cấy thưa hơn mạ dảnh nhỏ, lúa gieo muộn nên cấy
dày hơn so với lúa gieo sớm.
Nghiên cứu về khả năng đẻ nhánh S. Yoshida (1985) [21] đã khẳng
định: Trong ruộng lúa cấy, khoảng cách thích hợp cho lúa đẻ nhánh khoẻ và
sớm thay đổi từ 20 x 20 cm đến 30 x 30 cm. Theo ông việc đẻ nhánh chỉ xảy
ra đến mật độ 300 cây/m2, nếu tăng số dảnh cấy lên nữa thì chỉ có những
dảnh chính cho bông. Năng suất hạt tăng lên khi mật độ cấy tăng lên 182- 242
dảnh/m2. Số bông trên đơn vị diện tích cũng tăng theo mật độ nhưng lại giảm
số hạt trên bông. Mật độ cấy thực tế là vấn đề tương quan giữa số dảnh cấy và
sự đẻ nhánh. Thường gieo cấy thưa thì lúa đẻ nhánh nhiều còn cấy dày thì đẻ
nhánh ít [21].
Các tác giả sinh thái học đã nghiên cứu mối quan hệ giữa năng suất và
quần thể ruộng cây trồng và đều thống nhất rằng: các giống khác nhau phản
ứng với mật độ khác nhau, việc tăng mật độ ở một giới hạn nhất định thì năng
suất không tăng mà còn giảm xuống[15]. Holiday (1960) cho rằng: Quan hệ
giữa mật độ và năng suất cây lấy hạt là quan hệ parabol, tức là mật độ lúc đầu
tăng thì năng suất tăng nhưng nếu tiếp tục tăng mật độ quá thì năng suất lại
giảm.
Qua thực tế thí nghiệm nhiều năm đối với nhiều giống lúa khác nhau
S. Yoshida [21] cho rằng: Trong phạm vi khoảng cách 50 x 50cm đến 10 x
10cm khả năng đẻ nhánh có ảnh hưởng đến năng suất. Ông đâ thấy rằng năng
suất hạt của giống IR-154-451 (một giống đẻ nhánh ít) tăng lên so với việc
giảm khoảng cách 10 x 10cm. Còn IR8 (giống đẻ nhánh khoẻ) năng suất đạt
cực đại ở khoảng cách cấy là 20 x 20cm.
Lâm Thế Thành (1963) đã tiến hành một số thí nghiệm và đi đến kết
luận rằng ở điều kiện phân nhiều thì việc xác định mật độ cấy phải dựa vào đẻ
25