Ảnh hưởng của mực nước tưới đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lúa khang dân 18 trong điều kiện thâm canh lúa cải tiến (SRI) tại gia lâm hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGUYỄN VĂN TRUNG ẢNH HƯỞNG CỦA MỰC NƯỚC TƯỚI ðẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT CỦA GIỐNG LÚA KHANG DÂN 18 TRONG ðIỀU KIỆN THÂM CANH LÚA CẢI TIẾN (SRI) TẠI GIA LÂM - HÀ NỘI CHUYÊN NGÀNH : TRỒNG TRỌT Mà SỐ : 60.62.01.10 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. TĂNG THỊ HẠNH HÀ NỘI - 2014 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan, các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam ñoan, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Tác giả Nguyễn Văn Trung Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện ñề tài và hoàn thành luận văn này, tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ tận tình của cô giáo hướng dẫn, các thầy cô giáo, gia ñình cùng bạn bè ñồng nghiệp. Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tớ i TS. Tăng Thị Hạnh - giảng viên bộ môn Cây Lương Thực - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội. Cô ñã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài và hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Ban ðào tạo Sau ðại học; Khoa Nông học và ñặc biệt là các thầy, cô giáo, các cán bộ nhân viên Bộ môn Cây lương thực - Trường ðH Nông Nghiệp Hà Nội ñã tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian nghiên cứu. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia ñình, bạn bè ñã nhiệt tình giúp ñỡ, cộng tác và khích lệ tôi thực hiện ñề tài tốt nghiệp này. Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Tác giả Nguyễn Văn Trung Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iii MỤC LỤC LỜI CAM ðOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC BIỂU ðỒ vii DANH MỤC HÌNH ẢNH vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii I. MỞ ðẦU 1 1.1. ðặt vấn ñề 1 1.2. Mục tiêu 3 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 3 1.3.1. Ý nghĩa khoa học 3 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn 3 II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 4 2.1. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và Việt Nam 4 2.1.1. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới 4 2.1.2. Tình hình sản xuất lúa gạo trong nước 6 2.2. ðặc ñiểm sử dụng nước của cây lúa 8 2.2.1 Vai trò của nước với cây lúa 8 2.2.2 ðặc ñiểm sử dụng nước của cây lúa 8 2.3. Các kết quả nghiên cứu về mực nước tưới của cây lúa trên thế giới và Việt Nam 9 2.3.1. Các nghiên cứu về mực nước tưới của cây lúa trên thế giới 9 2.3.2. Các kết quả nghiên cứu về mực nước tưới của cây lúa ở Việt Nam 12 2.4. Những nghiên cứu về mô hình thâm canh lúa cải tiến SRI trên thế giới và ở Việt Nam 18 2.4.1. Những nghiên cứu về mô hình thâm canh lúa cải tiến SRI trên thế giới 18 2.4.2. Những nghiên cứu về mô hình thâm canh lúa cải tiến SRI ở Việt Nam 22 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iv 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 3.1. Vật liệu nghiên cứu 25 3.2. ðịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 25 3.3. Nội dung nghiên cứu 25 3.4. Phương pháp nghiên cứu 26 3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 26 3.4.2. Các biện pháp kĩ thuật áp dụng theo quy trình thâm canh lúa cải tiên SRI 27 3.4.3. Các chỉ tiêu theo dõi 28 3.4.4. Phương pháp phân tích số liệu 31 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32 4.1 Kết quả ñiều tiết mực nước trên ruộng 32 4.2 Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến khả năng sinh trưởng của cây lúa 33 4.2.1 Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến thời gian sinh trưởng của cây lúa 33 4.2.2. Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến ñộng thái tăng trưởng chiều cao cây lúa ở vụ xuân và vụ mùa năm 2012 35 4.2.3. Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến ñộng thái ra lá lúa ở vụ xuân và vụ mùa năm 2012 36 4.2.4. Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến ñộng thái ñẻ nhánh của lúa ở vụ xuân và vụ mùa năm 2012 37 4.3. Ảnh hưởng của mực nước tưới nước ñến các chỉ tiêu sinh lý 40 4.3.1. Ảnh hưởng của mực nước tưới nước ñến chỉ số SPAD vụ xuân và vụ mùa năm 2012 40 4.3.2. Ảnh hưởng của mực nước tưới nước ñến Chỉ số diện tích lá (LAI) vụ xuân và vụ mùa năm 2012 42 4.3.3. Ảnh hưởng của mực nước tưới nước ñến khả năng tích lũy chất khô vụ xuân và vụ mùa năm 2012 45 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page v 4.4. Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại và cỏ dại trên ñồng ruộng. 47 4.4.1. Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến mức ñộ nhiễm sâu, bệnh hại vụ xuân và vụ mùa năm 2012 47 4.4.2. Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến thành phần và khối lượng cỏ dại vụ xuân và vụ mùa năm 2012 48 4.5 Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 50 4.5.1 Các yếu tố cấu thành năng suất 50 4.5.2 Năng suất thực thu và năng suất sinh vật học 53 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 55 5.1. Kết luận 55 5.2. ðề nghị 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vi DANH MỤC BẢNG STT TÊN BẢNG TRANG Bảng 2.1 Sản lượng lúa gạo thế giới các năm gần ñây (2000-2010) (triệu tấn) 5 Bảng 2.2: Sản lượng lúa theo ñịa phương (nghìn tấn) 6 Bảng 2.3: Sản xuất lúa gạo ở Việt nam trong những năm gần ñây 7 Bảng 4.1 Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến thời gian sinh trưởng của cây lúa ở vụ xuân và vụ mùa năm 2012 33 Bảng 4.2 Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến ñộng thái tăng trưởng chiều cao cây lúa ở vụ xuân và vụ mùa năm 2012 35 Bảng 4.3. Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến ñộng thái ra lá trên thân chính củalúa ở vụ xuân và vụ mùa năm 2012 37 Bảng 4.4 Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến ñộng thái ñẻ nhánh của lúa ở vụ xuân và vụ mùa năm 2012 38 Bảng 4.5 Ảnh hưởng của mực nước tưới nước ñến chỉ số SPAD vụ xuân và vụ mùa năm 2012 41 Bảng 4.6 Ảnh hưởng của mực nước tưới nước ñến Chỉ số diện tích lá (LAI) vụ xuân và vụ mùa năm 2012 43 Bảng 4.7 Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến khối lượng chất khô vụ xuân và vụ mùa năm 2012 45 Bảng 4.8. Mức ñộ nhiễm sâu, bệnh của các công thức thí nghiệm ở vụ xuân và vụ mùa năm 2012. 48 Bảng 4.9 Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến thành phần và khối lượng cỏ dại vụ xuân và vụ mùa năm 2012 49 Bảng 4.10 Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến các yếu tố cấu thành năng suất vụ xuân và vụ mùa năm 2012 50 Bảng 4.11. Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến năng suất thực thu và năng suất sinh vật học ở vụ xuân và vụ mùa 53 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vii DANH MỤC BIỂU ðỒ STT TÊN BIỂU ðỒ TRANG Biểu ñồ 4.1 ðiều tiết mực nước trên ruộng vụ xuân 2012 32 Biểu ñồ 4.2 ðiều tiết mực nước trên ruộng vụ mùa 2012 32 DANH MỤC HÌNH ẢNH STT TÊN HÌNH ẢNH TRANG Hình ảnh 1: Mạ 2,5 – 3 lá ñem ñi cấy 60 Hình ảnh 2: Cấy theo phương thức thâm canh cải tiến SRI 60 Hình ảnh 3: Ruộng lúa thời kỳ ñẻ nhánh 61 Hình ảnh 4: Thời kỳ trỗ bông 61 Hình ảnh 5: Ruộng lúa thời kỳ chín sáp 62 Hình ảnh 6: Ruộng lúa thời kỳ chín hoàn toàn 62 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Chữ viết ñầy ñủ 1 CT Công thức 2 CKTL Chất khô tích lũy 3 FAO Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc 4 ðBSH ðồng bằng sông Hồng 5 KD18 Khang dân 18 6 KLCK Khối lượng chất khô 7 LAI Chỉ số diện tích lá (Leaf Area Index) 8 P1000hạt Khối lượng 1000 hạt NL Nhắc lại 9 NS Năng suất 10 NN Nông nghiệp 11 NXB Nhà xuất bản 12 NSLT Năng suất lý thuyết 13 NSTT Năng suất thực thu 14 NSSVH Năng suất sinh vật học 15 SRI System of rice intensification (Hệ thống thâm canh lúa cải tiến) 16 NN & PTNN Nông nghiệp và phát triển nông thôn 17 TB Trung bình 18 S Diện tích 19 SPAD Hàm lượng diệp lục 20 NHH Nhánh hữu hiệu 21 TGST Thời gian sinh trưởng 22 VX Vụ xuân 23 VM Vụ mùa Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 1 I. MỞ ðẦU 1.1. ðặt vấn ñề Cây lúa (Oryza sativa L.) là cây trồng quan trọng cung cấp lương thực cho hơn 3,1 tỉ người trên thế giới. Lúa là một trong ba loại ngũ cốc, bên cạnh ngô và lúa mì, cung cấp dinh dưỡng cho con người, chiếm gần 90% lượng sản xuất ngũ cốc của thế giới. Ở các nước ñang phát triển, lúa cung cấp bình quân 27% khẩu phần năng lượng và 20% khẩu phần dinh dưỡng hàng ngày của con người. Ở Việt Nam, lúa là cây lương thực quan trọng hàng ñầu. Từ năm 1985 ñến 2008, sản lượng lúa hàng năm tăng hơn gấp ñôi, từ 15,7 triệu tấn lên 36,5 triệu tấn. Lúa cung cấp 67% lượng calo cho hơn 86 triệu người trên cả nước (Bộ NN &PTNT, 2008). Sản xuất lúa hiện tại còn góp phần làm tăng kim ngạch xuất khẩu của Việt Nam. Là một sản phẩm xuất khẩu ñứng hàng thứ 5, kim ngạch xuất khẩu lúa hàng năm lên ñến 600-800 triệu USD, chiếm 12-13% tổng GDP của Việt Nam. Trong nhiều năm liền, Việt Nam liên tục là nước xuất khẩu gạo ñứng thứ 2 thế giới với lượng gạo xuất khẩu chiếm 13-17% lượng gạo xuất khẩu của thế giới (Bộ NN&PTNT, 2003). Ở Việt Nam, diện tích các loại cây lương thực và cây ăn quả ñược tưới là 8,9 triệu ha trong ñó diện tích trồng lúa chiếm 76,8% (FAO, 2007). Theo ước tính năm 2005, lượng nước sử dụng trong nông nghiệp, chủ yếu cho tưới lúa, là khoảng 66.000 triệu m 3 , chiếm 82% tổng lượng nước sử dụng toàn quốc (KBR, 2009). Dự báo vào năm 2020 nông nghiệp vẫn là ngành sử dụng nước lớn nhất, chiếm 72% tổng lượng nước sử dụng (KBR, 2009). Mặc dù Việt Nam có nguồn tài nguyên nước dồi dào và phong phú, do nhu cầu sử dụng nước trong các ngành cấp nước sinh hoạt, công nghiệp, thủy ñiện ngày càng tăng và tác hại của những ñợt hạn hán gần ñây, xã hội ngày càng trở nên quan tâm ñến việc tiết kiệm nước, ñặc biệt là tiết kiệm nước trong sản xuất lúa gạo vì ñây là ngành tiêu thụ lượng nước lớn nhất. [...]... ng nhà kính Xu t phát t th c ti n trên chúng tôi th c hi n ñ tài “ nh hư ng c a m c nư c tư i ñ n sinh trư ng phát tri n và năng su t c a gi ng lúa Khang dân 18 trong ñi u ki n thâm canh lúa c i ti n (SRI) t i Gia Lâm - Hà N i” 1.2 M c tiêu - ðánh giá kh năng sinh trư ng, phát tri n, ñ c ñi m sinh lý và năng su t c a gi ng lúa Khang dân 18 các m c nư c tư i khác nhau trong ñi u ki n thâm canh lúa c... ki n thâm canh lúa c i ti n (SRI) - ð xu t m c nư c tư i phù h p cho canh tác lúa vùng ð ng b ng sông H ng 1.3 Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài 1.3.1 Ý nghĩa khoa h c - Xác ñ nh cơ s khoa h c v ch ñ tư i ñ i v i gi ng lúa khang dân 18 trong ñi u ki n thâm canh lúa c i ti n(SRI) t i Gia Lâm - Hà N i - K t qu c a ñ tài s b sung tài li u cho công tác nghiên c u khoa h c và gi ng d y 1.3.2 Ý nghĩa... c c a cây lúa 2.2.1 Vai trò c a nư c v i cây lúa Cây lúa s ng trong ru ng nư c, là cây c n và ưa nư c ñi n hình nên t lúa nư c” bao gi cũng g n li n v i cây lúa nư c ta ñ i b ph n ru ng lúa ñ u tư i ng p nư c, tuy nhiên cũng có nh ng gi ng lúa có kh năng ch u h n (lúa c n, lúa nương ) sinh trư ng hoàn toàn ph thu c vào nư c tr i, nhưng năng su t không cao b ng lúa nư c L i có nh ng gi ng lúa ch u ñư... nư c gi m và ng p m luân phiên trong th i kỳ sinh trư ng sinh dư ng, c y m t ñ 25 – 35 khóm/ m2 v i 2 d nh lúa/ khóm là thích h p tùy theo t ng chân ñ t và trình ñ thâm canh Thay ñ i phương th c qu n lý nư c t tư i ng p liên t c trên ru ng lúa sang gi m và ng p m luân phiên trong th i kỳ sinh trư ng sinh dư ng k t h p v i s d ng phân viên nén ñã làm tăng năng su t lúa và ti t ki m chi phí ñ u vào Cũng... th y r ng m c ñ lúa b sâu, b nh gi m Nông dân cho th y r ng vi c s d ng thu c tr sâu và tr b nh ít hơn vì cây sinh trư ng kh e hơn, kh năng ch ng ch u cao hơn Tuy nhiêu, ñi u này còn ph thu c vào ñi u ki n t ng nơi 2.4.2 Nh ng nghiên c u v mô hình thâm canh lúa c i ti n SRI Vi t Nam Thay ñ i t p quán canh tác lúa truy n th ng Áp d ng mô hình thâm canh lúa c i ti n SRI cho năng su t và hi u qu kinh... hòa nhi t ñ cho cây lúa cũng như qu n th , không gian ru ng lúa Nư c cũng góp ph n làm c ng thân và lá lúa, n u thi u nư c thân lá lúa s khô, lá lúa b cu n l i và r xu ng, còn n u cây lúa ñ y ñ nư c thì thân lá lúa s ñ ng, b n lá m r ng Phương th c canh tác lúa c i ti n (SRI: System of rice intensification) l n ñ u tiên phát tri n tri n Madagaskar nh ng năm 1980 và cho ñ n nay nó ñã phát nhi u nư c trên... nghi p Page 17 + Giai ño n 5 (giai ño n tr bông-phơi màu): trong giai ño n này ru ng c n nư c thì tư i ngay + Giai ño n 6(giai ño n ch c xanh-chín): tư i như giai ño n 2, kho ng 15 ngày trư c khi thu ho ch, ng ng tư i 2.4 Nh ng nghiên c u v mô hình thâm canh lúa c i ti n SRI trên th gi i và Vi t Nam 2.4.1 Nh ng nghiên c u v mô hình thâm canh lúa c i ti n SRI trên th gi i SRI l n ñ u tiên phát tri n Madagasca... ng thân và lá lúa, n u thi u nư c thân lá lúa s khô, lá lúa b cu n l i và r xu ng, còn n u cây lúa ñ y ñ nư c thì thân lá lúa s ñ ng, b n lá m r ng 2.2.2 ð c ñi m s d ng nư c c a cây lúa Nhu c u nư c c a cây lúa thay ñ i theo th i kỳ sinh trư ng, gi ng và ñi u ki n thâm canh Theo Goutchin, ru ng lúa không c n l p nư c trên b m t mà ch c n ñ m b o ñ ng p m 90% Ngư c l i Erughin cho r ng ru ng lúa c n... v ng (SRD) và Oxfam Québec tri n khai Chương trình H th ng canh tác lúa c i ti n (SRI) - Nâng cao năng l c cho ngư i dân tr ng lúa quy mô nh mi n B c Vi t Nam (chương trình SRI) t p trung vào 6 t nh ñi m là Hà N i, Phú Th , Yên Bái, Thái Nguyên, Ngh An và Hà Tĩnh B NN&PTNT ñã công nh n SRI là m t ti n b k thu t m i trong s n xu t lúa và ñư c m r ng hơn 2500 ha di n tích trên ñ a bàn t nh Hà Tây, Ngh... lúa thu n nh p n i t Trung Qu c Khang dân 18 ñư c công nh n gi ng theo Quy t ñ nh s 1659 Qð/BNN-KHCN, ngày 13 tháng 5 năm 1999 Khang dân 18 là gi ng lúa ng n ngày, th i gian sinh trư ng mu n là 135 - 140 ngày, trà Mùa s m là 105 - 110 ngày, trà Xuân trà Hè thu là 95 ngày Hi n nay, khang dân 18 là gi ng lúa ñư c tr ng ph bi n t i vùng ñ ng b ng b c b 3.2 ð a ñi m và th i gian nghiên c u - ð a ñi m nghiên . kiện thâm canh lúa cải tiến (SRI) tại Gia Lâm - Hà Nội . 1.2. Mục tiêu - ðánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, ñặc ñiểm sinh lý và năng suất của giống lúa Khang dân 18 ở các mực nước tưới. 32 4.2 Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến khả năng sinh trưởng của cây lúa 33 4.2.1 Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến thời gian sinh trưởng của cây lúa 33 4.2.2. Ảnh hưởng của mực nước tưới ñến. DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGUYỄN VĂN TRUNG ẢNH HƯỞNG CỦA MỰC NƯỚC TƯỚI ðẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT CỦA GIỐNG LÚA KHANG DÂN 18 TRONG ðIỀU KIỆN