Nghiên cứu các yếu tố giảm năng suất và xây dựng mô hình dự đoán năng suất lúa

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

PHẠM VĂN HOÀI

NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ
GIẢM NĂNG SUẤT VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH
DỰ ĐOÁN NĂNG SUẤT LÚA
Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT
Mã số: 60.62.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN TUẤN ANH

THÁI NGUYÊN, NĂM 2011

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận
văn này là hoàn toàn trung thực và chưa hề sử dụng để bảo vệ một học vị
nào. Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đều đã được cảm ơn. Các
thông tin, tài liệu các thông tin tài liệu trình bày trong luận văn này đều đã
được ghi rõ nguồn gốc.
Tác giả

PHẠM VĂN HOÀI

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




ii

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực hiện đề tài này, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ
tận tình của các thầy, cô giáo cùng các tập thể và cá nhân đã giúp đỡ tôi hoàn
thành công trình này.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Tuấn Anh - Trưởng phòng
QHQT - ĐHTN, người đã tận tình hướng dẫn để tôi hoàn thành tốt đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn chính quyền địa phương và bà con nông dân
xã Quyết thắng, TPTN đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện thí
nghiệm và xây dựng mô hình thực nghiệm tại địa phương.

Tác giả

PHẠM VĂN HOÀI

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................ii
MỤC LỤC ................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................. vi
DANH MỤC CÁC BẢNG...........................................................................vii
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ ...................................................................... viii
MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................ 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................. 2
1.3. Ý nghĩa khoa học của đề tài .................................................................. 2
1.4. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài .................................................................. 2
Chƣơng I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 3
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài ..................................................................... 3
1.2. Tình hình nghiên cứu về cây lúa trên thế giới ....................................... 5
1.3. Tình hình nghiên cứu đạm, lân và kali cho cây lúa trên thế giới ........... 7
1.3.1. Nghiên cứu về đạm cho cây lúa trên thế giới .................................. 8
1.3.2. Nghiên cứu về lân cho cây lúa trên thế giới .................................... 9
1.3.3. Nghiên cứu về kali cho cây lúa trên thế giới ................................. 12
1.4. Tình hình nghiên cứu về sử dụng phân đạm, lân và kali cho cây
lúa ở Việt Nam ................................................................................. 13
1.4.1. Những nghiên cứu về bón phân đạm cho cây lúa ở Việt Nam ...... 15
1.4.2. Những nghiên cứu về phân lân ở Việt Nam .................................. 16
1.4.3. Những nghiên cứu về bón phân kali cho cây lúa ở Việt Nam ....... 18
1.5. Hàm lượng các yếu tố đạm, lân, kali trong đất lúa ở Việt Nam ........... 20
1.5.1. Đạm trong đất lúa nước ở Việt Nam ............................................. 20
1.5.2. Lân trong đất lúa nước ở Việt Nam .............................................. 21
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

iv
1.5.3. Kali trong đất lúa nước ở Việt Nam .............................................. 23
1.6. Một số kết quả nghiên cứu phân bón đối với lúa ................................. 24
1.6.1. Phân bón và cách bón phân cho lúa .............................................. 24
1.6.2. Nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa và vai trò của phân bón ............. 26
1.7. Sự cần thiết phải bón phân cân đối và hợp lý cho lúa.......................... 36
1.7.1. Cân đối đạm - lân ......................................................................... 37
1.7.2. Cân đối đạm - kali ........................................................................ 39
Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU .......................................................................... 41
2.1. Đối tượng, phạm vi, thời gian và địa điểm nghiên cứu........................ 41
2.1.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu................................................. 41
2.1.2. Thời gian ...................................................................................... 41
2.1.3. Địa điểm nghiên cứu .................................................................... 41
2.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 41
2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 41
2.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ..................................................... 41
2.3.2. Điều kiện thí nghiệm .................................................................... 41
2.3.3. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi ........................................... 42
2.3.4. Phương pháp phân tích mẫu đất .................................................... 43
2.4. Xử lý số liệu ....................................................................................... 43
Chƣơng III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................... 44
3.1. Điều kiện tự nhiên tỉnh Thái Nguyên .................................................. 44
3.1.1. Diễn biến thời tiết khí hậu vụ Mùa 2010 và vụ Xuân 2011 tại
Thái Nguyên ............................................................................... 44
3.1.2. Tài nguyên đất ở Thái Nguyên ..................................................... 46
3.2. Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp và hiện trạng sản xuất lúa ở
Thái Nguyên ..................................................................................... 48

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




v
3.2.1. Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp ở Thái Nguyên ..................... 48
3.2.2. Hiện trạng sản xuất lúa ở Thái Nguyên......................................... 50
3.3. Kết quả nghiên cứu các yếu tố dinh dưỡng đất đến sinh trưởng,
phát triển và năng suất lúa................................................................. 52
3.3.1. Các đặc điểm của đất thí nghiệm .................................................. 52
3.3.2. Khả năng sinh trưởng và phát triển của cây lúa ............................ 54
3.3.3. Tương quan giữa năng suất lúa với tính chất đất và sinh
trưởng của lúa ............................................................................. 57
3.3.4. Các yếu tố dinh dưỡng ảnh hưởng tới năng suất lúa ..................... 59
3.3.5. Phân tích các yếu tố sinh trưởng ảnh hưởng tới năng suất lúa ....... 65
3.3.6. Phân tích các yếu tố môi trường ảnh hưởng tới năng suất lúa. ...... 72
3.3.7. Tương quan giữu năng suất thực thu và năng suât dự đoán .......... 74
3.3.8. Lập mô hình dự đoán ảnh hưởng của các yếu tố thí nghiệm
tới năng suất lúa. ......................................................................... 75
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ......................................................................... 76
1. Kết luận ................................................................................................. 76
2. Đề nghị .................................................................................................. 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................... 77

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Chữ đƣợc viết tắt

Ký hiệu
CEC

Dung tích hấp thu

CT

Công thức

Dw

Khối lượng chất khô

ĐHNL

Đại học Nông Lâm

ĐN

Đẻ nhánh

ĐVT

Đơn vị tính

GĐST

Giai đoạn sinh trưởng

LĐ

Thời kỳ phân hóa đòng

NN&PTNT

Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

NS

Năng suất

NSLT

Năng suất lý thuyết

PC

Phân chuồng

QT

Quy trình

TB

Trung bình

TTKN

Trung tâm khuyến nông

OM

Hàm lượng mùn

VCK

Vật chất khô

GĐ

Giai đoạn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của Việt Nam
những năm gần đây....................................................................... 6
Bảng 1.2. Mối quan hệ lân - đạm và hiệu lực phân đạm với lúa..................... 38
Bảng 1.3. Ảnh hưởng của phân kali đến hiệu lực phân đạm với

lúa trên đất bạc màu .................................................................... 40
Bảng 1.4. Liều lượng phân bón nông dân sử dụng cho lúa ............................ 40
Bảng 3.1: Điều kiện thời tiết khí hậu vụ Mùa năm 2010 và vụ
xuân 2011 ................................................................................... 45
Bảng 3.2. Hiện trạng sử dụng đất 1/1/2009 tỉnh Thái Nguyên ....................... 49
Bảng 3.3. Diễn biến diện tích và năng suất lúa ở Thái Nguyên ...................... 51
Bảng 3.4. Kết quả phân tích các chỉ tiêu về đất khu thí nghiệm ..................... 52
Bảng 3.5. Kết quả phân tích các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển ................ 54
Bảng 3.6. Tương quan giữa năng suất lúa với sinh trưởng và tính
chất đất ....................................................................................... 58
Bảng 3.7. Mô hình dự đoán năng suất lúa ...................................................... 75

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




viii

DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ
Hình 3.1: Đồ thị ảnh hưởng của pHKCl tới năng suất lúa ................................ 59
Hình 3.2: Đồ thị ảnh hưởng của CEC tới năng suất lúa ................................. 60
Hình 3.3: Đồ thị ảnh hưởng của OM tới năng suất lúa ................................... 61
Hình 3.4: Đồ thị ảnh hưởng của N tới năng suất lúa ...................................... 62
Hình 3.5: Đồ thị ảnh hưởng của P2O5tới năng suất lúa .................................. 63
Hình 3.6: Đồ thị ảnh hưởng của K tới năng suất lúa ...................................... 64
Hình 3.7. Đồ thị ảnh hưởng chiều cao tới năng suất lúa................................. 65
Hình 3.8. Đồ thị ảnh hưởng nhánh tối đa tới năng suất lúa ............................ 66
Hình 3.9. Đồ thị ảnh hưởng nhánh hữu hiệu tới năng suất lúa ....................... 67
Hình 3.10. Đồ thị ảnh hưởng VCK GĐ trỗ tới năng suất lúa ......................... 68

Hình 3.11. Đồ thị ảnh hưởng VCK GĐ chín tới năng suất lúa ....................... 69
Hình 3.12. Đồ thị ảnh hưởng số hạt chắc trên bông tới năng suất lúa ............ 70
Hình 3.13. Đồ thị ảnh hưởng của P1000 hạt tới năng suất lúa .......................... 71
Hình 3.14: Đồ thị ảnh hưởng nhiệt độ tới năng suất lúa ................................. 72
Hình 3.15: Đồ thị ảnh hưởng tổng số giờ nắng tới năng suất lúa ................... 73
Hình 3.16: Đồ thị ảnh hưởng lượng mưa tới năng suất lúa ............................ 74
Hình 3.17: Đồ thị ảnh hưởng độ ẩm không khí tới năng suất lúa ................... 74
Hình 3.18: Đồ thị tương quan giữa NSTT và NSLT ...................................... 75

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




1

MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Lúa (Oryza sativa L.) là một loại cây lương thực quan trọng trên thế
giới, đặc biệt ở các nước châu Á. Theo Gislum và cs., (2005) thì năng suất lúa
của châu Á hiện nay trung bình là 5,3 tấn/ha, bằng 60% tiềm năng năng suất
lý thuyết có thể đạt được trong điều kiện khí hậu của châu lục. Do vậy, một số
nghiên cứu tại Châu Á như Nhật bản Hàn Quốc, Trung Quốc, Philippines và
Thái Lan đã chỉ ra năng suất lúa thực tế và năng suất tiềm năng phụ thuộc vào
nhiều yếu tố như điều kiện khí hậu, cải tạo giống lúa, dinh dưỡng đất và kỹ
thuật trồng trọt (Dobermann và cs., 2002; Kim, 2004; Nguyen, 2005; Peng và
cs., 2005; Nguyen, 2006). Đặc biệt là nghiên cứu kỹ thuật bón phân chính xác
và hợp lý dựa trên hiện trạng dinh dưỡng đất và cây trồng góp phần quan
trọng nâng cao năng suất, chất lượng lúa (Nguyen, 2005; 2006). Ngoài ra,
quản lý dinh dưỡng và kỹ thuật bón phân chính xác còn giúp nâng cao hiệu

quả kinh tế trong sản xuất nông nghiệp và giảm thiểu ảnh hưởng đến môi
trường (Peng và cs, 2005).
Việt Nam hiện là quốc gia xuất khẩu gạo đứng hàng đầu trên thế
giới, song năng suất lúa bình quân vẫn còn thấp so với nhiều nước khác
(Nguyen, 2009). Đặc biệt là vùng trung du miền núi phía Bắc nơi có nhiều
khó khăn như diện tích đất trồng lúa hạn chế, dinh dưỡng đất nghèo nàn và
kỹ thuật sản xuất nông nghiệp (cây lúa) còn thấp. Do vậy năng suất lúa
trung bình chỉ đạt 4.7 tấn/ha (Nguyen, 2009) trong khi năng suất tiềm năng
có thể đạt được cao hơn.
Với mục tiêu nâng cao năng suất lúa cho vùng trung du và miền núi
phía Bắc Việt Nam, trong nhiều năm qua một số nhà khoa học trong nước
cũng đã tập trung nghiên cứu tìm các giải pháp như chọn tạo nhiều giống lúa
chịu hạn phục vụ cho việc thâm canh, tăng năng suất lúa đảm bảo an ninh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....

data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....



data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not

read....

data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....

data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....

data error !!! can't not
read....