Luận án tiến sĩ nông nghiệp nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật theo hướng thâm canh lúa cải tiến (sri) trong sản xuất lúa chất lượng tại tỉnh quảng bình

i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án thân nghiên cứu Các số liệu, kết nghiên cứu luận án trung thực, khách quan, nghiêm túc chưa cơng bố cơng trình khác Nếu có sai sót tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm./ Huế, ngày 20 tháng 12 năm 2017 Tác giả luận án Dương Thanh Ngọc PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập nghiên cứu luận án này, nỗ lực thân, nhận giúp đỡ nhiều mặt tập thể, lãnh đạo đơn vị quý thầy, cô, giảng viên anh chị đồng nghiệp Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Hồng Thị Thái Hịa PGS TS Trần Thị Lệ, Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm, giảng viên đã tận tình hướng dẫn khoa học giúp đỡ suốt trình thực đề tài nghiên cứu hồn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Đại học Huế, Ban Đào tạo - Đại học Huế, Lãnh đạo Trường Đại học Nông Lâm Huế, Phịng Đào tạo Sau đại học thầy, giáo Khoa Nơng học nhiệt tình giảng dạy tạo điều kiện thuận lợi, hỗ trợ cho trình học tập, nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn bạn sinh viên, anh chị em học viên; Lãnh đạo Sở Nông nghiệp PTNT, Sở Khoa học Cơng nghệ Quảng Bình; Lãnh đạo UBND Phịng chuyên môn thuộc huyện Bố Trạch, huyện Quảng Ninh; Công ty TNHH MTV Giống trồng Quảng Bình; Ban Quản trị HTX Nông nghiệp Dịch vụ xã An Ninh, huyện Quảng Ninh; Ủy ban nhân dân xã hộ nông dân xã Đại Trạch, xã An Ninh nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện để thân triển khai, nghiên cứu đề tài Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến Lãnh đạo viên chức Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công - Nông nghiệp Quảng Bình nơi tơi cơng tác; doanh nghiệp liên quan, nhà khoa học bạn bè đồng nghiệp tạo điều kiện, hỗ trợ, động viên có nhiều ý kiến đóng góp cho việc nghiên cứu hồn thành luận án Cuối cùng, tơi xin bày tỏ tình cảm lịng biết ơn lớn lao người thân gia đình tơi, bố mẹ, anh chị em người vợ thân yêu hỗ trợ, chia cơng việc gia đình, động viên về tinh thần lẫn vật chất suốt thời gian nghiên cứu, thực đề tài luận án Xin trân trọng cảm ơn! Huế, ngày 20 tháng 12 năm 2017 Tác giả luận án Dương Thanh Ngọc PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma iv 1.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 18 1.2.1 Tình hình sản xuất lúa lúa chất lượng Việt Nam tỉnh Quảng Bình 18 1.2.2 Tình hình sử dụng lượng giống gieo cho lúa Việt Nam Quảng Bình 27 1.2.3 Tình hình sử dụng phân bón cho lúa Việt Nam Quảng Bình 29 1.2.4 Tình hình sử dụng nước tưới cho lúa Việt Nam Quảng Bình 31 1.2.5 Tình hình áp dụng hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI) Việt Nam Quảng Bình 32 1.3 CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 34 1.3.1 Trên giới 34 1.3.2 Tại Việt Nam 41 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 48 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 48 2.1.1 Đất thí nghiệm 48 2.1.2 Cây trồng thí nghiệm 48 2.1.3 Phân bón 49 2.2 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 49 2.2.1 Địa điểm nghiên cứu 49 2.2.2 Thời gian nghiên cứu 49 2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 49 2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 50 2.4.1 Công thức bố trí thí nghiệm 50 2.4.2 Các tiêu phương pháp theo dõi 56 2.4.3 Phương pháp xử lý số liệu 60 2.5 ĐIỀU KIỆN THỜI TIẾT KHÍ HẬU 61 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tình hình sản xuất lúa Việt Nam từ năm 2010 đến 2015 19 Bảng 1.2 Diện tích lúa chất lượng lúa lúa nếp phân theo vùng nước năm 2015 20 Bảng 1.3 Tình hình sản xuất lúa lúa chất lượng tỉnh Quảng Bình từ năm 2010 đến 2015 22 Bảng 1.4 Tình hình sản xuất lúa lúa chất lượng cao huyện Quảng Ninh, giai đoạn 2010 đến 2015 24 Bảng 1.5 Tình hình sản xuất lúa lúa chất lượng cao huyện Bố Trạch, giai đoạn 2010 - 2015 26 Bảng 1.6 Cơ cấu giống lúa gieo cấy 07 vùng sản xuất nước 41 Bảng 2.1 Kết hợp công thức thí nghiệm 50 Bảng 2.2 Kết hợp cơng thức thí nghiệm phân bón 52 Bảng 2.3 Kết hợp cơng thức thí nghiệm 53 Bảng 2.4 Diễn biến thời tiết khí hậu vụ đơng xn 2013 - 2014 61 Bảng 3.1 Ảnh hưởng lượng giống gieo đến thời gian sinh trưởng, phát triển hai giống lúa chất lượng HT1 P6 64 Bảng 3.2 Ảnh hưởng lượng giống gieo đến khả đẻ nhánh chiều cao cuối hai giống lúa chất lượng HT1 P6 67 Bảng 3.3 Ảnh hưởng lượng giống gieo đến số tiêu sinh trưởng rễ hai giống lúa chất lượng HT1 P6 70 Bảng 3.4 Ảnh hưởng lượng giống gieo đến tình hình phát sinh số sâu bệnh hại hai giống lúa chất lượng HT1 P6 vùng chủ động nước tưới (Huyện Quảng Ninh) 73 Bảng 3.5 Ảnh hưởng lượng giống gieo đến tình hình sâu bệnh hại hai giống lúa chất lượng HT1 P6 vùng không chủ động nước tưới (Huyện Bố Trạch) 74 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma xii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Phương pháp tưới tiêu ướt - khô xen kẽ theo hướng hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI) phương pháp tưới tiêu ngập nước thường xuyên (canh tác thông thường) Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm lượng giống gieo giống lúa chất lượng 51 Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm vể lượng phân bón hai giống lúa chất lượng 52 Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm chế độ tưới nước giống lúa chất lượng 54 Hình 3.1 Năng suất lý thuyết suất thực thu lượng giống gieo giống HT1 P6 vụ đông xuân 2013 - 2014 vùng chủ động không chủ động nước tưới 78 Hình 3.2 Năng suất lý thuyết suất thực thu lượng giống gieo giống HT1 P6 vụ hè thu 2014 vùng chủ động không chủ động nước tưới 82 Hình 3.3 Năng suất lý thuyết suất thực thu công thức phân bón 102 giống HT1 P6 vụ đông xuân 2013 - 2014 vùng chủ động không chủ động nước tưới 102 Hình 3.4 Năng suất lý thuyết suất thực thu cơng thức phân bón giống HT1 P6 vụ hè thu 2014 vùng chủ động không chủ động nước tưới 105 Hình 3.5 Năng suất lý thuyết suất thực thu chế độ tưới nước hai giống lúa chất lượng HT1 P6 vụ đông xuân 2013 - 2014 hè thu 2014 121 Hình 3.6 Năng suất lý thuyết suất thực thu đối chứng mơ hình sản xuất 127 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1.1 Tổng quan hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI) 1.1.1.1 Khái niệm hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI) Trong năm đầu thập niên 1980, khái niệm SRI Fr Henri de Laulanie Madagascar đưa tập hợp phương thức canh tác việc quản lý đất, nước dinh dưỡng để nâng cao suất trồng (Rajeev Rajbhandari, 2007) [137] Fr Henryde Laulanie cộng (1993) [113], [114], coi SRI tập hợp cố định biện pháp áp dụng với kết không đổi điều kiện Họ xem phương pháp, triết lý dựa nguyên tắc quy nạp từ quan sát thực tế (theo dõi thực nghiệm) lúa để đạt suất cao SRI phương pháp canh tác lúa sinh thái hiệu quả, tăng suất lại giảm chi phí đầu vào giống, phân bón, thuốc trừ sâu nước tưới (Tuong T P, 2005) [149] Cơ sở khoa học phương pháp khai thác tiềm tồn lúa bị ức chế hoạt động quản lý thông thường như: để ruộng ngập nước, yếm khí, cấy mạ già, cấy dày sử dụng nhiều phân bón hóa học, thuốc trừ cỏ, trừ sâu Việc phát triển SRI coi bước tiến khoa học nông nghiệp nhằm đạt mục tiêu giảm thiểu tác hại biến đổi khí hậu, phát triển nông nghiệp bền vững, nâng cao đời sống người dân mang lại lợi ích mặt xã hội (Phụ H V cs, 2015) [76] 1.1.1.2 Nguyên tắc hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI) a Đối với lúa cấy Theo Ngô Tiến Dũng cs (2011) [30], SRI áp dụng lúa cấy có nguyên tắc sau: - Nguyên tắc 1: Cấy mạ non Cấy mạ có - 2,5 đất thường, - đất phèn, mặn - Nguyên tắc 2: Cấy dảnh, cấy thưa Cấy dảnh, cấy nông cấy nhẹ tay, tránh làm tổn thương rễ Mạ phải cấy để rễ nhanh bám đất mạ non chóng hồi phục Cấy thưa để có nhiều khoảng trống, nhiều ánh sáng, quang hợp tốt đẻ nhánh nhiều Cấy thưa PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma để rễ có nhiều chỗ trống để ăn sâu, ăn rộng, hút nhiều dinh dưỡng, khỏe đẻ nhiều nhánh - Nguyên tắc 3: Quản lý nước Rút nước ruộng, để ruộng ẩm hay khô nẻ chân chim, đất thơng khí, rễ phát triển tốt Rút nước - lần suốt giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng Tránh giữ nước liên tục ruộng lúa Ở giai đoạn sinh trưởng sinh thực giữ nước liên tục mức - cm Trước 25 ngày lúa chín rút kiệt nước để dễ thu hoạch Mỗi bón phân, giữ nước ruộng mức - cm, sau ngày rút kiệt nước - Nguyên tắc 4: Làm cỏ sục bùn Kết hợp làm cỏ, sục bùn, phá váng mặt ruộng tạo độ thơng thống khí cho đất Làm cỏ lần vào 10 - 12 ngày, 25 - 27 ngày 40 - 42 ngày sau cấy - Nguyên tắc 5: Bón lót phân hữu Bón phân chuồng hoai mục 200 - 300 kg/sào trước bừa lần cuối Bón thêm phân đạm, lân, kali theo nhu cầu dinh dưỡng lúa (bón phân chuồng tính cho 01 sào Bắc 360 m2, bón 300 - 400 kg/sào Trung 500 m2) b Đối với lúa gieo thẳng Theo Cục BVTV (2014) [27], áp dụng SRI lúa gieo thẳng bao gồm nguyên tắc bản: Nguyên tắc thứ nhất: Gieo thưa, gieo vãi (sạ lan) kg giống/sào; gieo dụng cụ sạ hàng 1,5 kg/sào (lượng giống gieo tính cho 01 sào Bắc 360 m2, 01 sào Trung 500 m2 sạ lan kg giống/sào; sạ hàng kg giống/sào) Nguyên tắc thứ hai: Tưới tiêu đảm bảo trì đất ruộng khơ ướt xen kẽ (Nông lộ phơi) Nguyên tắc thứ ba: Xới xáo mặt ruộng để thơng khí cho đất Ngun tắc thứ tư: Tăng cường sử dụng phân bón hữu cơ, phân vi sinh 1.1.2.3 Ưu điểm SRI a Tác động tích cực đến hệ rễ lúa Ở ruộng khơng bị ngập nước, khơng khí đất đầy đủ nên rễ hô hấp thuận lợi, sinh trưởng mạnh lúa phân nhánh nhiều Ở ruộng nước đất thiếu khơng khí phải hút oxy từ khơng nhờ phận mặt đất để vận chuyển đến rễ làm cho rễ lúa hô hấp thuận lợi Ruộng nước thiếu oxy rễ sinh trưởng kém, ăn nông, phát triển theo chiều ngang (Togari-Matsuo, 1977) [88] PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma Các biện pháp kỹ thuật SRI điều tiết nước, chế độ phân bón, mật độ gieo trồng thưa có tác động tích cực đến khả hô hấp rễ lúa, rễ phát triển mạnh, số lượng rễ nhiều, khỏe, rễ ăn sâu, bám đất giúp hút dinh dưỡng tập trung, đứng vững chống đổ ngã điều kiện bất lợi thời tiết b Tăng số nhánh hữu hiệu Theo thuyết Katayama (Nhật Bản) lúa thật có khả đẻ nhánh lá, đẻ nhánh Khi nhánh có xanh, sống hồn tồn tự lập, trở thành nhánh hữu hiệu thành sau Tuy mầm nhánh teo phát triển không dầy đủ điều kiện đẻ muộn (khi nhánh mẹ nhiều lá) điều kiện ngoại cảnh không thuận lợi: thiếu nước, gặp nhiệt độ thấp, thiếu dinh dưỡng, thiếu ánh sáng, quần thể rậm rạp, sâu bệnh, đẻ nhánh vơ hiệu (Nguyễn Văn Hoan, 1999; Nguyễn Thị Lẫm cs, 2003) [49], [65] Khi mật độ thưa, đủ dinh dưỡng lúa đẻ nhánh nhiều Khi mật độ dày, quần thể rậm rạp nhánh đẻ bị lụi tàn bớt Khả đẻ nhánh lúa nhiều hay phụ thuộc vào đặc điểm giống, phụ thuộc vào tuổi mạ, kỹ thuật cấy, điều kiện dinh dưỡng, nước điều kiện ngoại cảnh c Giảm phát sinh dịch hại lúa Trong canh tác SRI, nhờ lúa khỏe, ruộng lúa thơng thống, áp dụng cẩn thận ngun tắc từ làm đất, gieo trồng đến chăm sóc theo nguyên tắc SRI, thiên địch có hội phát sinh, hình thành chuỗi thức ăn lưới thức ăn đa dạng Nhờ áp dụng nguyên lý phòng trừ sâu bệnh theo IPM, ICM biện pháp sinh thái học đồng ruộng nên dịch hại suy giảm, hạn chế việc sử dụng thuốc hóa học bảo vệ thực vật, gây ô nhiễm môi trường nhằm đảm bảo an tồn chất lượng nơng sản sức khỏe người Một đánh giá canh tác SRI Hà Nội cho thấy: Nhờ ruộng thơng thống, lúa bón phân cân đối nên sâu bệnh ít, cụ thể bệnh khô vằn giảm 2,8 lần, sâu nhỏ giảm 3,7 lần, rầy nâu giảm lần Tại Thái Nguyên (2005) tỷ lệ bệnh khô vằn lúa từ 70% cơng thức đối chứng giảm xuống cịn 50,8% 17,9% cơng thức có mật độ 17 13 khóm/m2 (Đào Huyền, 2013) [57] Về khía cạnh mơi trường để đạt suất lúa cao, SRI khơng u cầu tăng lượng phân bón hóa học, lúa sinh trưởng phát triển mạnh, nên chống chịu tốt vấn đề sâu bệnh hại Điều giảm việc sử dụng thuốc trừ sâu bệnh thuốc trừ cỏ, nâng cao chất lượng đất nước Các biện pháp quản lý trồng, đất, nước dinh dưỡng SRI góp phần tăng cường hoạt động đa dạng hệ vi sinh vật đất, làm cho đất ‟sống khỏe” hơn, nhân tố định đến tính bền vững hệ thống sản xuất lúa (Hồng Văn Phụ, 2004, 2005) [74], [73] PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma ... hình sản xuất lúa Việt Nam từ năm 2010 đến 2015 19 Bảng 1.2 Diện tích lúa chất lượng lúa lúa nếp phân theo vùng nước năm 2015 20 Bảng 1.3 Tình hình sản xuất lúa lúa chất lượng tỉnh Quảng. .. CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1.1 Tổng quan hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI) 1.1.1.1 Khái niệm hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI) Trong năm đầu thập niên 1980,... phân bón cho lúa Việt Nam Quảng Bình 29 1.2.4 Tình hình sử dụng nước tưới cho lúa Việt Nam Quảng Bình 31 1.2.5 Tình hình áp dụng hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI) Việt Nam Quảng Bình