Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu một số biện pháp kĩ thuật canh tác có hiệu quả cho lúa thuần trên đất xám bạc màu Bắc Giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

i

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

-------------***-------------

ĐÀM THẾ CHIẾN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KĨ THUẬT CANH TÁC
CÓ HIỆU QUẢ CHO LÚA THUẦN
TRÊN ĐẤT XÁM BẠC MÀU BẮC GIANG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Hà Nội, 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ii

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

-------------***-------------

ĐÀM THẾ CHIẾN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KĨ THUẬT CANH TÁC
CÓ HIỆU QUẢ CHO LÚA THUẦN
TRÊN ĐẤT XÁM BẠC MÀU BẮC GIANG
Chuyên ngành:

Khoa học cây trồng

Mã số

9. 62. 01. 10

:

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
1. PGS. TS Hồ Quang Đức
2. TS. Nguyễn Xuân Lai

Hà Nội, 2018


i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, không trùng lặp với
các công trình của tác giả khác, bản thân tôi đã trực tiếp tham gia nghiên cứu công

trình này từ nhiều năm trước tới nay. Các kết quả của công trình nghiên cứu đề tài
này là hoàn toàn trung thực. Mọi sự giúp đỡ hoàn thành luận án này đã được cảm ơn
và các trích dẫn sử dụng trong luận án này đã được ghi rõ nguồn gốc.

Tác giả

Đàm Thế Chiến


ii

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Hồ Quang Đức và
TS. Nguyễn Xuân Lai, những người Thày đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn
thành công trình nghiên cứu này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt
Nam, các Thày, Cô và các cán bộ Ban Đào tạo Sau đại học đã quan tâm giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian học tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh đạo và cán bộ của Viện Thổ nhưỡng
Nông hóa, Trung tâm Nghiên cứu Đất và Phân bón vùng Trung du và các Nhà khoa
học, các bạn đồng nghiệp đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành đề
tài nghiên cứu trong những năm vừa qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn các Lãnh đạo, cán bộ Sở Nông nghiệp Bắc Giang,
Phòng Nông nghiệp Hiệp Hòa cùng bà con tại các điểm nghiên cứu, triển khai thực
địa đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án.
Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn đối với vợ, con, gia đình, bố, mẹ, bạn hữu,
những người luôn động viên và tạo sức mạnh để tôi hoàn thành luận án này.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2018

Tác giả

Đàm Thế Chiến


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN………………………………………………………………………ii
MỤC LỤC ............................................................................................................... iiii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................. vii
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................... vii
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................ xii
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI ..5
1.1. Đặc điểm về khí hậu, đất vùng thực hiện đề tài ...............................................5
1.1.1. Đặc điểm khí hậu ......................................................................................5
1.1.2. Đặc điểm đất vùng nghiên cứu..................................................................7
1.2. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và ở Việt Nam ................................11
1.2.1. Tình hình sản xuất gạo trên thế giới........................................................11
1.2.2. Tình hình sản xuất gạo ở Việt Nam ........................................................11
1.2.3. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa ở Bắc Giang ................................12
1.2.4. Diện tích sản xuất cây hàng năm tại Hiệp Hòa .......................................13
1.2.5. Diện tích, năng suất, sản lượng lúa những năm gần đây ở Hiệp Hòa .....14
1.3. Cơ sở khoa học và những nghiên cứu về giống lúa .......................................16

1.3.1. Vai trò của giống mới .............................................................................16
1.3.2. Các hướng chọn tạo giống có kiểu cây mới ...........................................18
1.3.3. Những kết quả đạt được trong công tác nghiên cứu và chọn giống .......19
1.3.4. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa chất lượng trên thế giới và Việt Nam
...........................................................................................................................23
1.4. Cơ sở khoa học và những nghiên cứu về mật độ gieo cấy lúa ...................28
1.4.1. Cơ sở khoa học về mật độ gieo cấy lúa...................................................28
1.4.2. Những nghiên cứu về mật độ gieo, cấy lúa .............................................31
1.5. Nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa và phân bón cho lúa...............................35
1.5.1. Nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa .............................................................35


iv

1.5.2. Phân bón cho lúa .....................................................................................37
1.6. Một số kết luận rút ra từ tổng quan ................................................................40
Chƣơng 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....42
2.1. Vật liệu, thời gian và địa điểm nghiên cứu ....................................................42
2.2. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................47
2.2.1. Đánh giá thực trạng sản xuất lúa trên đất xám bạc màu Bắc Giang .......47
2.2.2. Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa thuần trên đất xám bạc màu tại Hiệp
Hòa - Bắc Giang ...............................................................................................47
2.2.3. Nghiên cứu một số biện pháp kĩ thuật canh tác lúa trên đất xám bạc
màu tại Hiệp Hòa - Bắc Giang: Mật độ cấy, liều lượng phân bón.
2.2.4. Xây dựng mô hình trình diễn áp dụng một số biện pháp kĩ thuật canh
tác có hiệu quả cho lúa thuần trên đất xám bạc màu Bắc Giang .....................47
2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................47
2.3.1. Nội dung 1: Đánh giá thực trạng sản xuất lúa trên đất xám bạc màu Bắc Giang
...........................................................................................................................47
2.3.2. Nội dung 2: Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa thuần trên đất xám bạc

màu tại Hiệp Hòa - Bắc Giang ..........................................................................48
2.3.3. Nội dung 3: Nghiên cứu một số biện pháp kĩ thuật canh tác lúa thuần
trên đất xám bạc màu tại Hiệp Hòa - Bắc Giang ..............................................48
2.3.4. Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu: .........................................................53
2.3.5. Phân tích số liệu ......................................................................................58
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................60
3.1. Thực trạng sản xuất lúa trên đất xám bạc màu ở Hiệp Hòa, Bắc Giang ........60
3.1.1. Hệ thống cây trồng trên đất xám bạc màu ở Hiệp Hòa, Bắc Giang ...........60
3.1.2. cơ cấu sử dụng giống lúa ở Hiệp Hòa .....................................................66
3.1.3. Biện pháp kĩ thuật canh tác lúa trên đất xám bạc màu ở Hiệp Hòa ........67
3.1.4. Sâu bệnh hại lúa và biện pháp phòng trừ của nông dân ..........................70
3.1.5. Một số vấn đề chính còn tồn tại trong sản xuất lúa trên đất xám bạc màu
ở Hiệp Hòa ........................................................................................................73


v

3.2. Nghiên cứu biện pháp tăng hiệu quả sản xuất lúa trên đất xám bạc màu ở
Hiệp Hòa ...............................................................................................................73
3.2.1. Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa thuần phù hợp trên đất xám bạc màu
tại Hiệp Hòa - Bắc Giang .................................................................................74
3.2.2. Nghiên cứu xác định mật độ cấy phù hợp cho giống lúa KD18 và BC15
trên đất xám bạc màu Bắc Giang ......................................................................86
3.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của phân chuồng và phế phụ phẩm đến một số
đặc tính hóa học của đất và năng suất của giống lúa KD18 trên đất xám bạc
màu tại Hiệp Hòa – Bắc Giang .......................................................................102
3.2.4. Xác định lượng phân hóa học thích hợp bón cho lúa KD18 và BC15
trên nền 10 tấn phân chuồng trên đất xám bạc màu tại Hiệp Hòa – Bắc Giang
.........................................................................................................................108
3.3. Xây dựng mô hình trình diễn áp dụng một số biện pháp kĩ thuật canh tác có

hiệu quả cho lúa thuần trên đất xám bạc màu Bắc Giang .................................122
3.3.1. Xây dựng quy trình kĩ thuật. .................................................................122
3.3.2. Kết quả xây dựng mô hình trình diễn ...................................................123
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................................................125
1. KẾT LUẬN .....................................................................................................125
2. ĐỀ NGHỊ ........................................................................................................126
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................128
PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
.................................................................................................................................139


vi

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

STT

Chữ viết tắt

Giải thích

1

CT

Công thức

2

ĐC

Đối chứng

3

HQKT

Hiệu quả kinh tế

4

HQNH

Hiệu quả nông học

5

HS

Hiệu suất

6

KC

Khuyến cáo

7

KL

Khối lượng

8

NSLT

Năng suất lý thuyết

9

NSTL

Năng suất thân lá

10

NXB

Nhà xuất bản

11

SP

Sản phẩm

12

SSP

Super photphat lân

13

TB

Trung bình

14

TT

Thứ tự

15

PPP

Phế phụ phẩm


vii

DANH MỤC BẢNG
TT
bảng
1.1

Tên bảng

Đặc điểm khí hậu của huyện Hiệp Hòa – Bắc Giang

Trang
5

(số liệu trung bình từ năm 2000 đến năm 2016)
1.2

Địa hình và hệ thống cây trồng trên quỹ đất xám bạc màu tại

10

Hiệp Hòa – Bắc Giang
1.3

Sản lượng gạo của một số quốc gia trên thế giới

11

1.4

Diện tích, năng suất và sản lượng lúa ở Việt Nam giai đoạn 2005

12

đến 2015
1.5

Diện tích, năng suất, sản lượng lúa tỉnh Bắc Giang

13

1.6

Diện tích sản xuất cây hàng năm tại Hiệp Hòa

14

1.7

Diện tích, năng suất, sản lượng lúa những năm gần đây ở Hiệp

15

Hòa
3.1

Năng suất cây trồng chính trên đất xám bạc màu địa hình vàn cao

60

3.2

Hiệu quả kinh tế của hệ thống cây trồng trên đất xám bạc màu địa

61

hình vàn cao
3.3

Năng suất cây trồng trên quỹ đất xám bạc màu địa hình vàn

62

3.4

Hiệu quả kinh tế của hệ thống cây trồng trên đất xám bạc màu địa

63

hình vàn
3.5

Kết quả sản xuất trên quỹ đất xám bạc màu địa hình thấp

64

3.6

Hiệu quả kinh tế của các hệ thống sản xuất trên đất xám bạc màu

65

địa hình vàn thấp
3.7

Thực trạng sử dụng giống lúa vùng nghiên cứu năm 2013

66

3.8

Bảng 3.8: Loại phân bón sử dụng cho lúa trên đất xám bạc màu ở

68

Hiệp Hòa – Bắc Giang (số liệu điều tra năm 2013)
3.9

Bảng 3.9: Liều lượng phân bón sử dụng cho lúa trên đất xám bạc

69

màu ở Hiệp Hòa – Bắc Giang (số liệu điều tra năm 2013)
3.10

Một số thuốc nông dân thường sử dụng để trừ một số loại sâu
bệnh hại chính

70


viii

3.11

Đặc điểm nông sinh học của các giống trong vụ xuân

74

3.12

Tình hình sâu bệnh của các giống trong vụ xuân

76

3.13

Khả năng đẻ nhánh của các giống trong vụ xuân

78

3.14

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống trong

79

vụ xuân
3.15

Đặc điểm nông sinh học của các giống trong vụ mùa

81

3.16

Tình hình sâu bệnh hại của các giống trong vụ mùa

82

3.17

Khả năng đẻ nhánh của các giống trong vụ mùa

83

3.18

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống trong

85

vụ mùa
3.19

Khả năng chống đổ và tình hình sâu bệnh hại của giống lúa KD18

87

trong vụ xuân
3.20

Khả năng đẻ nhánh của giống lúa KD18 trong vụ xuân

88

3.21

Quan hệ giữa mật độ cấy với yếu tố cấu thành năng suất và năng

90

suất của giống KD18 vụ xuân năm 2014
3.22

Khả năng chống đổ và tình hình sâu bệnh hại của giống lúa BC15

91

trong vụ xuân năm 2014
3.23

Khả năng đẻ nhánh của giống lúa BC15 trong vụ xuân năm 2014

92

3.24

Quan hệ giữa mật độ cấy với yếu tố cấu thành năng suất và năng

93

suất của giống BC15 vụ xuân năm 2014
3.25

Khả năng chống chịu của giống lúa KD18 trong vụ mùa năm 2014

94

3.26

Khả năng đẻ nhánh của giống lúa KD18 trong vụ mùa(số liệu năm

95

2014 tại huyện Hiệp Hòa – Bắc Giang)
3.27

Quan hệ giữa mật độ cấy với yếu tố cấu thành năng suất và năng

97

suất của giống KD18 vụ mùa năm 2014
3.28

Khả năng chống đổ và tình hình sâu bệnh hại của giống lúa BC15

98

trong vụ mùa năm 2014
3.29

Khả năng đẻ nhánh của giống lúa BC15 trong vụ mùa năm 2014

99

3.30

Quan hệ giữa mật độ cấy với các yếu tố cấu thành năng suất và

100

năng suất của giống BC15 trong vụ mùa năm 2014


ix

3.31

Một số đặc tính hóa học của đất trước khi gieo cấy

103

3.32

Ảnh hưởng của việc bón bổ sung nguồn hữu cơ đến năng suất lúa

104

trên cơ cấu lúa xuân – lúa mùa – ngô đông trên đất xám bạc màu
năm 2012 – 2014
3.33

Ảnh hưởng của việc bón bổ sung các nguồn hữu cơ đến bội thu

105

năng suất và hiệu lực sử dụng phân bón của giống lúa Khang dân
18 trên đất xám bạc màu năm 2012 – 2014

3.34

Hiệu suất sử dụng phân bón trên đất xám bạc màu đối với giống

106

lúa Khang Dân 18 ( thí nghiệm chính quy 2012 – 2014)
3.35

Một số đặc tính hóa học đất sau thí nghiệm

107

3.36

Khả năng chống chịu của giống lúa KD18 trong vụ xuân năm

108

2015
3.37

Khả năng đẻ nhánh của giống lúa KD18 trong vụ xuân năm 2015

109

3.38

Quan hệ giữa phân bón với yếu tố cấu thành năng suất và năng

111

suất của giống KD18 vụ xuân năm 2015
3.39

Khả năng chống chịu của giống lúa KD18 trong vụ mùa năm 2015

112

3.40

Khả năng đẻ nhánh của giống lúa KD18 trong vụ mùa năm 2015

113

3.41

Quan hệ giữa phân bón với yếu tố cấu thành năng suất và năng

114

suất của giống KD18 vụ mùa năm 2015
3.42

Hiệu quả của đầu tư phân hóa học đối với lúa KD18 trên nền 10

115

tấn phân chuồng
3.43

Tình hình sâu bệnh hại của giống lúa BC15 trong vụ xuân 2015

116

3.44

Khả năng đẻ nhánh của giống lúa BC15 trong vụ xuân năm 2015

117

3.45

Quan hệ giữa các công thức bón phân với yếu tố cấu thành năng

118

suất và năng suất của giống BC15 vụ xuân năm 2015
3.46

Tình hình sâu bệnh hại của giống lúa BC15 trong vụ mùa 2015

119

3.47

Khả năng đẻ nhánh của giống lúa BC15 trong vụ mùa năm 2015

119

3.48

Quan hệ giữa các công thức bón phân với yếu tố cấu thành năng

121

suất và năng suất của giống BC15 vụ mùa năm 2015
3.49

Hiệu quả của đầu tư phân hóa học đối với giống lúa BC15 trên

121


x

nền 10 tấn phân chuồng
3.50

Năng suất mô hình trình diễn giống KD18 áp dụng tổng hợp các

123

biện pháp kĩ thuật
3.51

Năng suất mô hình trình diễn giống BC15 áp dụng tổng hợp các
biện pháp kĩ thuật

124

xi

DANH MỤC HÌNH
TT
hình
1

Tên hình
Đặc điểm khí hậu của huyện Hiệp Hòa – Bắc Giang

Trang
6

3.1

Khả năng đẻ nhánh của các giống trong vụ xuân

78

3.2

Khả năng đẻ nhánh của các giống trong vụ mùa

84

3.3

Khả năng đẻ nhánh của giống lúa KD18 trong vụ xuân

89

3.4

Khả năng đẻ nhánh của giống lúa BC15 trong vụ xuân năm 2014

92

3.5

Khả năng đẻ nhánh của giống lúa KD18 trong vụ mùa năm 2014

96

3.6

Khả năng đẻ nhánh của giống lúa BC15 trong vụ mùa năm 2014

99

3.7

Khả năng đẻ nhánh của giống lúa KD18 trong vụ xuân năm 2015

110

3.8

Khả năng đẻ nhánh của giống lúa KD18 trong vụ mùa năm 2015

113

3.9

Khả năng đẻ nhánh của giống lúa BC15 trong vụ xuân năm 2015

117

3.10

Khả năng đẻ nhánh của giống lúa BC15 trong vụ mùa năm 2015

120


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Lúa là cây lương thực quan trọng số một không thể thay thế trên địa bàn
huyện Hiệp Hòa nói riêng và tỉnh Bắc Giang nói chung. Diện tích đất sản xuất lúa
trên toàn huyện là 9.754,84 ha, chiếm 84,55% trong tổng số 11.537,05 ha diện tích
đất sản xuất nông nghiệp toàn huyện.
Trong số 9.754,84 ha đất trồng lúa thì có tới 6.225,74 ha (chiếm 63,82%) là
canh tác trên đất xám bạc màu do vậy mà năng suất lúa toàn huyện Hiệp Hòa cao hay
thấp phụ thuộc nhiều vào kĩ thuật trồng lúa trên quỹ đất xám bạc màu. Hệ thống cây
trồng ở Hiệp Hòa hiện tại được hình thành từ nền nông nghiệp lấy hộ nông dân là đơn
vị sản xuất cơ bản nên có tính tự phát cao, hệ thống cây trồng rất đa dạng (đa dạng về
cơ cấu cây trồng, về giống, về kĩ thuật canh tác…). Việc tìm ra một cơ cấu cây trồng

trong sản xuất có lúa cho hiệu quả cao là một trong những khó khăn người dân đang
mắc phải.
Trên thực tế, người dân ở Hiệp Hòa – Bắc Giang chủ yếu canh tác lúa theo thói
quen và kinh nghiệm sản xuất. Có rất nhiều giống được người dân sử dụng nhưng chỉ
một hoặc vài vụ họ lại sử dụng giống khác. Cùng với đó, qua nhiều năm thì giống
KD18 vẫn được sản xuất rộng rãi và phần lớn diện tích ở địa phương. Bên cạnh đó, kĩ
thuật canh tác lúa của người dân vẫn chưa thực sự khoa học, việc áp dụng các biện
pháp kĩ thuật canh tác còn nhiều hạn chế như: Một là, cấy với mật độ chưa hợp lí, cấy
dày dẫn tới lãng phí giống, lãng phí công lao động, sâu bệnh xuất hiện nhiều hơn và sử
dụng thuốc bảo vệ thực vật nhiều hơn gây ô nhiễm môi trường và chi phí cũng tăng
theo. Hai là, bón phân không cân đối, sử dụng nhiều phân vô cơ đặc biệt là đạm, phân
hữu cơ ngày càng ít được bổ sung vào đất do chăn nuôi theo qui mô nông hộ giảm thay
vào đó là các trang trại tập trung và người dân không có phân hữu cơ như trước để bón
cho lúa nữa; điều này dẫn tới chất lượng đất giảm, nhất là đất xám bạc màu không
được bổ xung hữu cơ thường xuyên dẫn tới khả năng giữ nước và dinh dưỡng kém đi
gây khó khăn hơn trong việc canh tác lâu dài.


2

Câu hỏi đặt ra ở đây là giống KD18 có thực sự phù hợp với điều kiện canh tác ở
Hiệp Hòa hay không hay chỉ là do thói quen của người dân? Chúng ta có thể áp dụng
một số biện pháp kĩ thuật như mật độ cấy phù hợp, bón phân hợp lí… để nâng cao
năng suất và hiệu quả sản xuất lúa thuần trên đất xám bạc màu hay không? Ngoài ra,
chúng ta có thể lựa chọn được giống nào phù hợp hơn giống KD18 hay không?
Để góp phần nâng cao năng suất, sản lượng lúa gạo tại Hiệp Hòa thì các giải
pháp về giống được địa phương trú trọng trong đó có các giống lúa lai, lúa cao sản
được khuyến khích người dân sử dụng bằng nhiều biện pháp (truyên truyền, hỗ trợ giá
giống…) và trên thực tế đã có những thời điểm diện tích lúa lai tăng đáng kể. Tuy
nhiên, sau một thời gian người dân đã sản xuất lúa lai rất ít do nguồn giống chủ yếu

phải nhập từ Trung Quốc nên không chủ động, giá giống cao, canh tác cần phải thâm
canh cao… Việc tìm ra một vài giống lúa thuần thích hợp với điều kiện canh tác trên
đất xám bạc màu ở địa phương có năng suất cao, chất lượng tốt, dễ canh tác, giá rẻ,
nguồn giống chủ động hơn là vấn đề cấp bách và được người dân hưởng ứng mạnh.
Bên cạnh đó, xác định mật độ cấy phù hợp, bón phân hợp lí cho giống mới được tuyển
chọn cũng là yếu tố quan trọng cần được giải quyết.
Vì những lí do trên, ngành nông nghiệp có nhiệm vụ nghiên cứu các biện
pháp kĩ thuật canh tác góp phần tạo dựng ở Bắc Giang nền nông nghiệp phát triển
bền vững về kinh tế, xã hội và môi trường.
Để đạt được các yêu cầu trên, đề tài: “Nghiên cứu một số biện pháp kĩ thuật
canh tác có hiệu quả cho lúa thuần trên đất xám bạc màu Bắc Giang” có tính
cấp thiết.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Xác định cơ cấu cây trồng có hiệu quả cho canh tác lúa thuần tại Hiệp Hòa
– Bắc Giang và những vùng có điều kiện tương tự.
- Lựa chọn được các giống lúa thuần có hiệu quả kinh tế cao, phù hợp với
điều kiện sản xuất trên đất xám bạc màu tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang.


3

- Xác định được mật độ cấy và liều lượng phân bón phù hợp cho các giống
lúa được tuyển chọn nhằm giảm chi phí trong sản xuất lúa thuần trên đất xám bạc
màu tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa thuần đã góp thêm cơ sở khoa học cho
các nghiên cứu, đánh giá khả năng thích ứng, phù hợp với điều kiện canh tác lúa
thuần trên đất xám bạc màu tại Hiệp Hòa – Bắc Giang.
- Nghiên cứu một số biện pháp canh tác (mật độ cấy, bón phân) phù hợp với

giống lúa thuần được tuyển chọn trên cơ sở nâng cao hiệu quả canh tác lúa thuần
trên đất xám bạc màu tại Hiệp Hòa – Bắc Giang sẽ là tư liệu cho các nghiên cứu xây
dựng quy trình kĩ thuật canh tác cho các giống lúa mới trên đất xám bạc màu.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- Xác định được cơ cấu cây trồng cho hiệu quả kinh tế cao, phù hợp trong
sản xuất lúa thuần tại Hiệp Hòa – Bắc Giang.
- Tái khẳng định giống lúa thuần KD18 và lựa chọn được giống lúa thuần
BC15 có năng suất cao cùng với kỹ thuật canh tác, bón phân phù hợp sẽ giúp người
nông dân phát triển sản xuất lúa thuần trên đất xám bạc màu.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài có giá trị góp phần trong công tác định
hướng phát triển sản xuất nông nghiệp nói chung và cây lúa nói riêng trên đất xám
bạc màu ở Hiệp Hòa – Bắc Giang.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu.
4.1. Đối tượng nghiên cứu
- Đất: Đất xám bạc màu ở Hiệp Hòa – Bắc Giang.
- Giống lúa: Các giống lúa thuần.
- Các biện pháp kĩ thuật canh tác.
- Thực trạng sản xuất lúa tại Hiệp Hòa – Bắc Giang.


4

4.2. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài đã tập trung nghiên cứu từ năm 2012 đến năm 2016 về giải pháp kĩ
thuật canh tác có hiệu quả cho lúa thuần trên đất xám bạc màu tại huyện Hiệp Hòa Bắc Giang về giống lúa thuần, mật độ cấy thích hợp cho lúa thuần, bón phân vô cơ
trên nền 10 tấn phân chuồng đối với mật độ thích hợp trên đất xám bạc màu ở
huyện Hiệp Hòa – Bắc Giang.
5. Những đóng góp mới của luận án
- Xác định được hạn chế trong sản xuất lúa tại Hiệp Hòa – Bắc Giang.
- Lựa chọn được giống lúa thuần phù hợp (BC15) có khả năng thích nghi tốt,

năng suất và chất lượng cao, hiệu quả kinh tế cao so với các giống đang cấy tại địa
phương khi canh tác trên đất xám bạc màu tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang.
- Hoàn thiện được gói kĩ thuật cho canh tác lúa thuần vùng nghiên cứu: Sử
dụng giống cho năng suất cao, cấy với mật độ phù hợp và bón phân hợp lí.


5

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Đặc điểm về khí hậu, đất vùng thực hiện đề tài
1.1.1. Đặc điểm khí hậu
Cây trồng có quan hệ qua lại và phức tạp với các điều kiện tự nhiên, trong đó
có yếu tố khí hậu. Diễn biến khí hậu thường được thể hiện bởi thời tiết, chúng là
những nhân tố tác động mạnh mẽ đến cây trồng, được thể hiện qua năng suất (cao
hay thấp) và chất lượng nông sản (tốt hay xấu). Vì vậy, khi nghiên cứu hệ thống cây
trồng, điều cần quan tâm đầu tiên là các yếu tố thời tiết cấu thành khí hậu. Nói đến
vai trò của khí hậu đối với sản xuất cây trồng, viện sĩ V. I. Vavilop cho rằng: “Biết
được các yếu tố khí hậu, chúng ta sẽ xác định được năng suất, sản lượng mùa màng,
chúng mạnh hơn cả kinh tế, mạnh hơn cả kỹ thuật”. Những điều kiện khí hậu được
xác định cho nông nghiệp là ánh sáng, nhiệt độ và nước. Đó là những yếu tố không
thể thiếu và thay thế được đối với sự sống của cây trồng. Ngoài ra, cũng phải thấy
"khí hậu nào, đất nào, cây đó”, cho nên khí hậu là yếu tố quyết định sự phân bố
động, thực vật trên trái đất, ngay cả mạng lưới sông ngòi, độ màu mỡ của đất cũng
là hệ quả của khí hậu (Phạm Chí Thành, 1998).
Bảng 1.1. Đặc điểm khí hậu của huyện Hiệp Hòa – Bắc Giang
(số liệu trung bình từ năm 2000 đến năm 2016)
Nhiệt độ

Số giờ

Lƣợng

Độ ẩm

TB ngày

chiếu sáng

bốc hơi

không khí

(oC)

(giờ)

(mm)

(%)

1

16,2

61,9

28,5

67,8

75,9

2

19,2

53,6

22,4

36,6

82,0

3

20,5

38,2

46,9

45,1

86,1

4

23,8

76,9

68,5

51,0

84,8

5

26,9

149,5

175,9

63,0

84,0

Tháng

Lƣợng mƣa
(mm)


6

6

29,1

155,3

216,1

77,8

62,9

7

29,4

181,9

204,8

76,9

85,5

8

28,2

156,4

268,7

65,0

86,6

9

27,5

163,7

201,5

73,1

82,9

10

25,7

131,9

83,4

85,6

81,0

11

21,2

147,8

82,1

93,4

25,3

12

18,3

98,5

14,1

64,8

28,6

Trung
bình/tổng

23,8

118,0

1413

800

72,1

Nguồn: Trạm khí tượng huyện Hiệp Hòa
Đặc điểm khí hậu của huyện Hiệp Hòa – Bắc Giang
300
250

Nhiệt độ TB ngày (oC)

200

Số giờ chiếu sáng (giờ)

150

Lượng mưa (mm)

100

Lượng bốc hơi (mm)

50

Độ ẩm không khí (%)

th

án
g
th 1
án
g
th 2
án
g
th 3
án
g
th 4
án
g
th 5
án
g
th 6
án
g
th 7
án
g
th 8
án
th g 9
án
g
th 1 0
án

g
th 1 1
án
g
12

0

Hình 1. Đặc điểm khí hậu của huyện Hiệp Hòa – Bắc Giang
Hiệp Hòa nằm trong vùng chuyển tiếp giữa vùng đồng bằng và miền núi
Bắc Bộ, có khí hậu nhiệt đới gió mùa.
Nhiệt độ trung bình nhiều năm là 23,8 oC, nhiệt độ trung bình tháng cao
nhất (tháng 7) là 29,4 oC, nhiệt độ tháng trung bình thấp nhất (tháng 1) là 16,2 oC,
biên độ nhiệt ngày và đêm trung bình 6,2 oC.


7

Tổng tích ôn thuận lợi cho nhiều loại cây trồng phát triển, trong năm có
thời gian nhiệt độ xuống thấp thuận lợi cho việc phát triển cây trồng vụ đông ưa
lạnh.
Bức xạ nhiệt: vùng có bức xạ trung bình so với vùng khí hậu nhiệt đới. Số
giờ nắng trong ngày đạt 4,6 giờ, tháng có số giờ nắng cao nhất là tháng 7 là
181,9 giờ.
Lượng mưa: xét theo chế độ mưa, vùng có hai mùa: mùa mưa và mùa khô.
Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Tổng
lượng mưa trung bình cao nhất là tháng 8 (268,7).
Bốc hơi: lượng bốc hơi trung bình khoảng 800 mm chiếm 56,6% lượng mưa
cả năm. Lượng bốc hơi cao nhất xảy ra vào các tháng có nhiệt độ thấp và ẩm độ
không khí thấp (từ tháng 10 đến tháng 11).

Độ ẩm không khí: Độ ẩm không khí trung bình tương đối cao, khoảng
72,1%, độ ẩm trung bình thấp nhất khoảng 25,3%.
Về mùa đông vùng chịu ảnh hưởng của gió mùa đông Bắc, mùa hạ hướng
gió thịnh hành là gió mùa đông Nam. Tốc độ gió trung bình khoảng 2 m/s, huyện ít
bị chịu ảnh hưởng của bão.
Với đặc điểm khí hậu như vậy, nên thời tiết của huyện khá thuận lợi cho phát
triển nông nghiệp. Tuy nhiên mùa đông lạnh, khô hanh kéo dài kèm theo những đợt
sương muối gây khó khăn cho việc gieo trồng và chăn nuôi gia súc, một số diện tích
canh tác bị ngập úng trong mùa mưa.
1.1.2. Đặc điểm đất vùng nghiên cứu
1.1.2.1. Đặc điểm đất xám bạc màu
* Diện tích, phân bố
Đất xám và xám bạc màu được phát triển trên nhiều mẫu chất khác nhau
như: trên phù sa cổ, trên đá mác ma a xít và đá cát,...vv. Đất xám bạc màu phát triển
trên phù sa cổ phân bổ nhiều nhất ở vùng TDMNBB có diện tích 58.200 ha, ĐBSH
38.500 ha, DHBTB 34.900 ha, DHNTB 9.400 ha Tây Nguyên 2100 ha, ĐNB 1200


8

ha, ĐBSCL 700 ha (Vũ Năng Dũng và nnk, 2009). Tại Bắc Giang Đất xám bạc màu
trên phù sa cổ có diện tích 42.897,84 ha (Viện Quy hoạch & Thiết kế Nông Nghiệp,
2005).
Diện tích đất xám bạc màu miền Bắc Việt Nam là 232.624,4 ha, phân bố ở
13 tỉnh, Thành phố trong đó tập trung chủ yếu ở tỉnh Bắc Giang với 61.294,9 ha. So
với năm 1979, Nếu như hầu hết các tỉnh có diện tích đất xám bạc màu giảm thì
ngược lại tỉnh Bắc Giang lại tăng 7.525,2 ha (Hồ Quang Đức, Bùi Hữu Đông, Trần
Minh Tiến, 2013).
Đất xám bạc màu Bắc Giang được phân bố chủ yếu tại các huyện Tân Yên,
Lục Nam và Hiệp Hòa (Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 2012). Kết quả nghiên cứu của

Viện Thổ nhưỡng Nông hóa (2005) về xây dựng hệ thống phân loại đất áp dụng cho
xây dựng tỷ lệ bản đồ đất trung bình và lớn, đất XBM của tỉnh Bắc Giang được
phân ra lại thành 4 loại đất: (1) Đất XBM có tầng sét loang lổ; (2) Đất XBM đọng
nước; (3) Đất XBM nhiều sỏi sạn; (4) Đất XBM điển hình.
* Tính chất lý, hóa đặc trưng của đất xám bạc màu
Đất xám bạc màu thường phân bố ở địa hình cao, thành phần cơ giới từ cát
pha đến thịt nhẹ, tỷ lệ cấp hạt cát từ 59,9 – 87,5%, trung bình 73,7%, tỷ lệ hạt sét
vật lý giao động từ 3,6 – 8,5%, trung bình 6,1%. Đất có phản ứng ít chua (pHKCl 4,0
– 6,9, trung bình là 5,3). Hàm lượng chất hữu cơ từ nghèo đến trung bình ( OM từ
0,8 – 1,1%, trung bình 0,95%). Đạm tổng số nghèo ( 0,06 – 0,08 %, trung bình 0,07
%). Pts và Kts tổng số thấp (P2O5 : 0,02 – 0,14 %, trung bình 0,08%, K2O từ 0,03 –
0,24%, trung bình 0,14 %). Pdt và Kdt rất nghèo (P2O5 từ 0,1 – 9,4 mg/100g đất,
trung bình 4,7 mg/100g đất; K2O : 2,8 – 5,0 mg/100g đất, trung bình 3,9 mg/100g
đất). Dung tích hấp thu thấp ( 5,3 – 9,8 me/100g đất, trung bình 6,0 me/100g đất).
Độ no bazơ thấp (nhỏ hơn 50%) ( Vũ Năng Dũng và nnk, 2009). Khả năng hấp thu
lân thấp (từ 15- 20 mg P/ kg đất) (dẫn theo Võ Đình Quang, 1999).
Tuy nhiên những năm gần đây do điều kiện canh tác bón nhiều phân vô cơ
nên hàm lượng một số chất dinh dưỡng tăng lên khá cao, nhất là hàm lượng P dễ


9

tiêu, như nghiên cứu gần đây của Trương Xuân Cường (2015), trên cơ sở phân tích
6800 mẫu đất XBM trên địa bàn tỉnh Bắc Giang cho thấy Pdt: 1,18- 35,17
mgP2O5/100g.
Theo Nguyễn Văn Chiến (2008), kết quả phân tích 30 mẫu đất trên cơ cấu hai
lúa một mầu trên đất XBM ở huyện Tân Yên và Hiệp Hòa, Bắc Giang cho thấy: đất
có phản ứng chua nhẹ, pHKCl dao động từ 4,96- 6,35, trung bình là 5,64 thích hợp
cho việc trồng lúa và các loại cây rau mầu. Hàm lượng Cac bon hữu cơ (OC) dao
động từ 0,79- 2,61 %, trung bình 1,38 thuộc loại nghèo. Hàm lượng Nts dao động từ

0,03- 0,09 % N, thuộc loại nghèo. Hàm lượng Pts dao động từ 0,06- 0,14 % P2O5,
trung bình 0,09%, thuộc loại thấp. Kts (phân tích theo phương pháp 2 axit) dao
đồng từ 0,02- 0,16 % K2O, trung bình 0,06 % K2O, thuộc loại rất nghèo. Kdt dao
động từ 1,82- 21,78 mg K2O/100 g.đất, trung bình 5,42, cũng thuộc loại rất nghèo.
Chỉ có Pdt là thuộc loại cao, dao động từ 16,76- 67,47 mg P2O5/ 100 g.đất, trung
bình 40,91 mg P2O5/ 100 g.đất. Dung tích hấp thu rất thấp, dao động từ 2,96- 7,16
me/100g.đất, trung bình 4,26 me/100g.đất. Hàm lượng Ca và Mg trao đổi cũng rất
thấp, tương ứng là 2,23 me và 0,84 me/100 g.đất.
Theo nghiên cứu của Nguyễn Văn Chiến (2004) về kali trong đất: Kết quả
phân tích 44 mẫu đất trong đất XBM ở các tỉnh khác nhau gồm Bắc Giang, Vĩnh
Phúc, Hà Nội cho thấy Kts (xác định bằng phương pháp 4 axit) dao động 0,22 –
1,59% K2O, trung bình là 0,61 % K2O, trong đó Kts trên đất XBM Bắc Giang thấp
nhất, Kts trong đất XBM Sóc Sơn, Hà Nội cao nhất. Kết quả phân tích 112 mẫu đất
XBM tại các địa phương nói trên cho thấy K dễ tiêu trong đất ở cả 3 địa phương
đều thuộc loại rất nghèo, dao động 1,2 – 5,42 mg K2O/100 g đất, trung bình là 2,21
mg K2O.
Quá trình rửa trôi trên đất XBM đã làm giảm dần các nguyên tố kiềm và
kiềm thổ, giảm khả năng hấp thu các chất dinh dưỡng, giảm hàm lượng các nguyên
tố dinh dưỡng đa lượng, trung lượng như: Photpho, kali, canxi, magiê, lưu huỳnh,...
và cả các nguyên tố vi lượng. Sự suy thoái theo hướng này kéo theo hàng loạt các
chỉ tiêu khác cũng xấu đi như độ chua tăng, độ no bazơ giảm, CEC giảm, ngược lại


10

hàm lượng nhôm và sắt di động ngày càng tăng và gây độc hại cho cây trồng (Lê
Xuân Đính, 2000).
Đất XBM tuy không giàu dinh dưỡng nhưng là một loại đất quý vì có những
ưu điểm như: Địa hình bằng phẳng; có nguồn nước ngầm tốt; đất tơi xốp, thoáng
khí, thoát nước và làm đất đỡ tốn công. Nơi nào canh tác đúng kỹ thuật vẫn cho

năng suất cây trồng cao (Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 2001).
So với đất phù sa sông Hồng, đất phù sa sông Thái Bình và một số loại đấy
khác, đất xám bạc màu có độ phì nhiêu tự nhiên và thực tế thấp hơn. Có nhiều yếu
tố hạn chế như hàm lượng hữu cơ, hàm lượng kali, hàm lượng canxi trao đổi, Mg
trao đổi thấp, thành phần cơ giới nhẹ…. Tuy nhiên, nếu bón phân cân đối và hợp lý,
loại đất này vẫn có thể trở thành đất có độ phì thực tế cao. Đặc biệt, loại đất này có
ưu thế phát triển cây vụ đông do có thể bố trí hệ thống cây trồng hợp lí.
1.1.2.2. Địa hình và hệ thống cây trồng trên đất xám bạc màu ở Hiệp Hòa, Bắc Giang
Đất xám bạc màu trồng lúa có tổng diện tích 6.225 ha được gieo trồng ở các
chân đất khác nhau.
Bảng 1.2: Địa hình và hệ thống cây trồng trên quỹ đất xám bạc màu
tại Hiệp Hòa – Bắc Giang
Chân đất
Vàn cao
Vàn
Vàn thấp
Tổng cộng

Diện tích

Cơ cấu

Hệ thống

(ha)

(%)

cây trồng

667

10,7

1 lúa + 2 màu

5.104

83,5

2 lúa + 1 màu

364

5,8

2 lúa

6.225

100,0
Nguồn: Phòng NN&PTNT huyện Hiệp Hòa

Kết quả nghiên cứu ở bảng 03 cho thấy: Đất xám bạc màu ở Hiệp Hòa phân
bố ở địa hình vàn có 5.104 ha (chiếm 83,5 %) hiện đang trồng 2 vụ lúa và 1 vụ màu.
Địa hình vàn thấp trồng 2 vụ lúa có 364 ha (chiếm 5,8 %) và 667 ha (chiếm 10,7 %)


11

đất vàn cao được trồng 1 vụ lúa và 2 vụ cây trồng cạn. Như vậy, nhìn chung đất sản
xuất trên đất xám bạc màu chủ yếu là canh tác với cơ cấu 2 vụ lúa + 1 vụ màu.
1.2. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và ở Việt Nam
1.2.1. Tình hình sản xuất gạo trên thế giới
Trung Quốc và Ấn Độ là hai nước đứng đầu thế giới về sản lượng gạo chiếm
22 - 31% tổng sản lượng gạo trên toàn thế giới. Trong năm 2015, sản lượng gạo của
Việt Nam chiếm 6% tổng sản lượng gạo của toàn thế giới. (bảng 1.1) [FAO (2015),
Rice market monitor].
Bảng 1.3. Sản lƣợng gạo của một số quốc gia trên thế giới
(Đơn vị: nghìn tấn)
Năm

Quốc Gia
2011

2012

2013

2014

2015

Trung Quốc

140.700

143.000

142.530

144.560

145.500

Ấn Độ

105.310

105.240

106.646

104.800

103.500

Indonesia

36.500

36.550

36.300

35.760

36.300

Bangladesh

33.700

33.820

34.390

34.500

34.600

Việt Nam

27.152

27.537

28.161

28.074

28.200

Thái Lan

20.460

20.200

20.460

18.750

16.400

Myanmar

11.473

11.715

11.957

12.600

12.200

Brazil

7.888

8.037

8.300

8.465

8.000

Nhật Bản

7.812

7.923

7.937

7.842

7.900

390.995

394.022

396.681

395.351

392.600

Tổng của thế giới

Nguồn (FAO, 2015)
1.2.2. Tình hình sản xuất gạo ở Việt Nam
Diện tích lúa cả năm của cả nước tăng lên từ 7.329,2 nghìn ha lên 7.813,8
nghìn ha năm 2014. Diện trồng lúa giảm đi, nhưng do luân canh tăng vụ nên tổng


12

diện tích lúa cả năm vẫn tăng; so với năm 2000 thì năm 2010 diện tích đất lúa giảm
380 nghìn ha. Nhờ việc đưa một số các giống mới vào cơ cấu giống và áp dụng tiến
bộ kỹ thuật nên năng suất lúa tăng lên rõ rệt và đã đạt 48,9 tạ/ha vào năm 2014, tăng
gần 10 tạ/ha trong vòng 10 năm từ 2005 đến 2014, dẫn đến sản lượng của cả nước
tăng lên đạt mức 44.975,0 nghìn tấn (bảng 1.2).
Bảng 1.4. Diện tích, năng suất và sản lƣợng lúa ở Việt Nam giai đoạn 2005 đến 2015
Diện tích

Năng suất

Sản lƣợng

(nghìn ha)

(tạ/ha)

(nghìn tấn)

2005

7.329,2

48,9

35.832,9

2006

7.324,8

48,9

35.849,5

2007

7.207,4

49,9

35.942,7

2008

7.400,2

52,3

38.729,8

2009

7.437,2

52,4

38.950,2

2010

7.489,4

53,4

40.005,6

2011

7.655,4

55,4

42.398,5

2012

7.761,2

56,4

43.737,8

2013

7.902,5

55,7

44.039,1

2014

7.813,8

57,6

44.975,0

2015

7.834,9

57,7

45.215,6

Năm

(Nguồn: Tổng cục Thống kê Việt Nam, 2015)

1.2.3. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa ở Bắc Giang
Trên địa bàn tỉnh Bắc Giang, cây lúa có diện tích lớn nhất. Trong giai đoạn
từ năm 2010 - 2014, diện tính gieo cấy lúa có xu hướng ổn định. Năm 2015 diện