Luận án tiến sĩ nông nghiệp nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và kỹ thuật bón phân đối với một số dòng lúa cực ngắn ngày cho tỉnh nghệ an

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ———————— LÊ VĂN KHÁNH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT BĨN PHÂN ĐỐI VỚI MỘT SỐ DỊNG LÚA CỰC NGẮN NGÀY CHO TỈNH NGHỆ AN LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2018 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT BÓN PHÂN ĐỐI VỚI MỘT SỐ DÒNG LÚA CỰC NGẮN NGÀY CHO TỈNH NGHỆ AN Chuyên ngành: Khoa học trồng Mã số: 62 01 10 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Tăng Thị Hạnh PGS.TS Vũ Quang Sáng HÀ NỘI - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực, khách quan chưa dùng bảo vệ để lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận án cám ơn, thơng tin trích dẫn luận án rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng Tác giả luận án Lê Văn Khánh i năm 2018 LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận án, nghiên cứu sinh nhận quan tâm giúp đỡ tận tình nhiều tập thể cá nhân Nhân dịp hồn thành luận án, cho phép tơi bày tỏ lịng kính trọng biết ơn chân thành tới PGS.TS Tăng Thị Hạnh PGS.TS Vũ Quang Sáng tận tình hướng dẫn, dành nhiều cơng sức, thời gian tạo điều kiện cho tơi suốt q trình học tập thực đề tài Nghiên cứu sinh xin trân trọng cám ơn PGS.TS Phạm Văn Cường – Giám đốc điều hành dự án JICA- VNUA “Phát triển trồng cải tiến cho vùng trung du miền núi phía Bắc Việt Nam” cung cấp vật liệu nghiên cứu; định hướng giúp đỡ suốt trình thực đề tài; dự án JICA-VNUA tài trợ phần kinh phí để thực số thí nghiệm Nghiên cứu sinh xin cảm ơn Ban Quản lý đào tạo Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Ban chủ nhiệm Khoa Nông học, thầy cô giáo môn Cây lương thực, cán Trung tâm Nghiên cứu trồng Việt Nam Nhật Bản, cán Trạm Giống Cây trồng Đô Thành – Yên Thành tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu sinh học tập nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo đồng nghiệp Sở Khoa học Công nghệ Nghệ An tạo điều kiện cho suốt trình học tập Cuối cùng, nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, anh chị em, bạn bè - người tận tụy giúp đỡ, động viên q trình học tập hồn thành luận án Một lần nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn tất giúp đỡ quý báu tập thể cá nhân dành cho nghiên cứu sinh Hà Nội, ngày tháng Tác giả luận án Lê Văn Khánh ii năm 2018 MỤC LỤC Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục giải thích từ cụm từ viết tắt vi Danh mục bảng vii Trích yếu luận án xii Thesis abstract xiv Phần Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Những đóng góp đề tài 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.5.1 Ý nghĩa khoa học 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn Phần Tổng quan tài liệu 2.1 Các kết nghiên cứu sử dụng giống lúa cực ngắn ngày việt nam giới 2.1.1 Sự cần thiết giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn 2.1.2 Các nghiên cứu thời gian sinh trưởng lúa 2.1.3 Công tác nghiên cứu chọn tạo giống lúa cực ngắn ngày nước 2.1.4 Đặc điểm nhóm giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn 10 2.2 Tình hình sản xuất lúa tỉnh nghệ an 12 2.2.1 Đặc điểm địa hình khí hậu tỉnh Nghệ An 12 2.2.2 Tình hình sản xuất lúa tỉnh Nghệ An 12 2.2.3 Mùa vụ cấu giống lúa tỉnh Nghệ An 13 2.2.4 Kỹ thuật bón phân sản xuất lúa tỉnh Nghệ An 16 2.3 Các kết nghiên cứu đặc điểm sinh thái quang hợp lúa 17 iii 2.3.1 Các kết nghiên cứu đặc điểm sinh thái mùa vụ lúa 17 2.3.2 Đặc điểm quang hợp lúa 20 2.3.3 Đặc điểm tích lũy chất khô vận chuyển hydrat cacbon lúa 25 2.4 Các kết nghiên cứu phân bón cho lúa 28 2.4.1 Ảnh hưởng liều lượng đạm đến lúa 28 2.4.2 Các kết nghiên cứu phương pháp bón đạm cho lúa 34 2.4.3 Ảnh hưởng liều lượng kali đến lúa 36 2.4.4 Liều lượng tỷ lệ phân khoáng cho lúa 39 Phần Đối tượng nội dung phương pháp nghiên cứu 43 3.1 Địa điểm nghiên cứu 43 3.2 Thời gian nghiên cứu 43 3.3 Đối tượng vật liệu nghiên cứu 43 3.4 Nội dung nghiên cứu 44 3.5 Phương pháp nghiên cứu 44 3.5.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 44 3.5.2 Phương pháp theo dõi, đánh giá tiêu nghiên cứu 50 3.5.3 Phương pháp xử lý số liệu 53 Phần Kết nghiên cứu thảo luận 54 4.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh lý nơng học số dịng/giống lúa cực ngắn ngày 54 4.1.1 Đánh giá khả quang hợp, tích lũy chất khơ vận chuyển hydrat cacbon khơng cấu trúc dịng/giống lúa cực ngắn ngày điều kiện chậu vại 54 4.1.2 So sánh khả sinh trưởng, phát triển, suất chất lượng số dòng/giống lúa cực ngắn ngày vụ hè thu tỉnh Nghệ An 67 4.2 Đánh giá đặc điểm sử dụng đạm kali giống lúa cực ngắn ngày DCG72 82 4.2.1 Khả quang hợp tích lũy chất khơ giống lúa cực ngắn ngày DCG72 mức đạm bón khác 82 4.2.2 Ảnh hưởng liều lượng kali đến khả quang hợp vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc giống lúa cực ngắn ngày DCG72 94 4.3 Nghiên cứu kỹ thuật bón phân cho giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tỉnh Nghệ An 105 iv 4.3.1 Ảnh hưởng mức phân bón (đạm, lân kali) phương pháp bón đạm khác đến sinh trưởng, phát triển suất giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tỉnh Nghệ An 105 4.3.2 Mơ hình thử nghiệm áp dụng kết nghiên cứu kỹ thuật bón phân cho giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tỉnh Nghệ An 116 Phần Kết luận đề nghị 121 5.1 Kết luận 121 5.2 Đề nghị 122 Danh mục cơng trình cơng bố có liên quan đến luận án 123 Tài liệu tham khảo 124 v DANH MỤC GIẢI THÍCH TỪ VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt BNUE CĐQH CĐTHN ĐDKK HCK HI HT14 HT15 KLCK LAI NSC NSCT NSLT NSSVH NSTL P1000 PNUE PTNT QH SPAD SNTĐ TĐĐN TĐTLCK TGST TSC YT X16 Thuật ngữ Hiệu suất sử dụng đạm tính theo chất khơ (Nitrogen use efficiency for biomass) Cường độ quang hợp Cường độ nước Độ dẫn khí khổng Hàm lượng hydrat cacbon không cấu trúc Chỉ số thu hoạch (Harvest index) Vụ hè thu năm 2014 Vụ hè thu năm 2015 Khối lượng chất khơ Chỉ số diện tích (Leaf area index) Ngày sau cấy Năng suất cá thể Năng suất lý thuyết Năng suất sinh vật học Năng suất tích lũy Khối lượng 1000 hạt Hiệu suất sử dụng đạm cường độ quang hợp (Photosynthetic Nitrogen use efficiency Phát triển nông thôn Huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An Chỉ số đánh giá hàm lượng diệp lục (Soil and plant analyzer development) Số nhánh tối đa Tốc độ đẻ nhánh Tốc độ tích lũy chất khơ Thời gian sinh trưởng Tuần sau cấy Huyện Yên Thành, tỉnh Nghệ An Vụ xuân năm 2016 vi DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 2.1 Phân nhóm giống lúa theo thời gian sinh trưởng 2.2 Diện tích, suất sản lượng lúa tỉnh Nghệ An giai đoạn 2012 - 2016 13 2.3 Tình hình sản xuất lúa theo mùa vụ tỉnh Nghệ An giai đoạn 2012 - 2016 14 2.4 Cơ cấu giống lúa chủ yếu theo mùa vụ năm 2017 tỉnh Nghệ An 15 3.1 Liều lượng phương pháp bón phân mơ hình bón phân cải tiến .48 4.1 Thời gian sinh trưởng, số nhánh tối đa diện tích dịng/giống lúa cực ngắn ngày thí nghiệm chậu 54 4.2 Chỉ số SPAD hàm lượng đạm đòng dòng/giống lúa cực ngắn ngày thí nghiệm chậu 61 4.3 Hàm lượng hydrat cacbon khơng cấu trúc tỷ lệ chất khơ bơng/khóm dịng/giống lúa cực ngắn ngày thí nghiệm chậu 62 4.4 Các yếu tố cấu thành suất suất cá thể dịng/giống lúa cực ngắn ngày thí nghiệm chậu 63 4.5 Thời gian qua giai đoạn sinh trưởng dòng/giống lúa cực ngắn ngày tỉnh Nghệ An 71 4.6 Tốc độ đẻ nhánh chiều cao cuối dòng/giống lúa cực ngắn ngày tỉnh Nghệ An 72 4.7 Chỉ số diện tích hàm lượng đạm đòng dòng/giống lúa cực ngắn ngày tỉnh Nghệ An 73 4.8 Tốc độ tích lũy chất khơ, suất sinh vật học số thu hoạch dòng/giống lúa cực ngắn ngày tỉnh Nghệ An 75 4.9 Mức độ gây hại số loại sâu bệnh dòng/giống lúa cực ngắn ngày tỉnh Nghệ An 76 4.10 Các yếu tố cấu thành suất, suất thực thu suất tích lũy dịng/giống lúa cực ngắn ngày tỉnh Nghệ An 78 4.11 Kích thước hạt gạo dịng/giống lúa cực ngắn ngày tỉnh Nghệ An 79 vii 4.12 Một số tiêu liên quan đến chất lượng gạo dòng/giống lúa cực ngắn ngày tỉnh Nghệ An 80 4.13 Ảnh hưởng mức đạm bón đến thời gian sinh trưởng, số nhánh tối đa diện tích giống lúa cực ngắn ngày DCG72 82 4.14 Ảnh hưởng mức đạm bón đến khối lượng chất khơ tỷ lệ chất khơ bơng/khóm giống lúa cực ngắn ngày DCG72 83 4.15 Ảnh hưởng mức đạm bón đến hàm lượng mức chênh lệch hydrat cacbon không cấu trúc giống lúa cực ngắn ngày DCG72 91 4.16 Ảnh hưởng mức đạm bón đến yếu tố cấu thành suất suất cá thể giống lúa cực ngắn ngày DCG72 .92 4.17 Thời gian sinh trưởng diện tích giống lúa cực ngắn ngày DCG72 liều lượng kali khác 94 4.18 Hàm lượng hydrat cacbon không cấu trúc giống lúa cực ngắn ngày DCG72 liều lượng kali khác 101 4.19 Khối lượng chất khô tỷ lệ chất khơ bơng/khóm giống lúa cực ngắn ngày DCG72 liều lượng kali khác 102 4.20 Các yếu tố cấu thành suất suất cá thể giống lúa cực ngắn ngày DCG72 liều lượng kali khác 103 4.21 Ảnh hưởng mức phân bón phương pháp bón đạm đến số tiêu phân tích đất trước sau thí nghiệm tỉnh Nghệ An 106 4.22 Ảnh hưởng mức phân bón phương pháp bón đạm đến số nhánh tối đa số diện tích giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tỉnh Nghệ An 107 4.23 Ảnh hưởng mức phân bón phương pháp bón đạm đến mức độ gây hại số loại sâu bệnh giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tỉnh Nghệ An .109 4.24 Ảnh hưởng mức phân bón phương pháp bón đạm đến hàm lượng đạm giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tỉnh Nghệ An .110 4.25 Ảnh hưởng mức phân bón phương pháp bón đạm đến hiệu suất sử dụng đạm chất khô giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tỉnh Nghệ An 111 viii TỶ L H T CH C Analysis of variance Variate: TL_CHAC_HT Source of variation NHACLAI stratum NHACLAI.*Units* stratum MUCPHAN PP MUCPHAN.PP Residual Total Tables of means Variate: TL_CHAC_HT Grand mean 75.38 MUCPHAN M1 75.70 P1 73.56 PP PP MUCPHAN M1 M2 M3 Standard errors of differences of means Table d.f s.s 0.963 m.s 0.482 v.r 0.20 F pr 2 10 17 50.100 59.981 0.561 23.505 135.111 25.050 59.981 0.280 2.350 10.66 25.52 0.12 0.003