Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ cấy đến sinh trưởng, phát triển và năng suất giống lúa thơm LH3 trong vụ xuân 2015 tại huyện quảng xương thanh hóa

Từ vai trò quan trọng đó chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ cấy đến sinh trưởng, phát triển và năng suất giống lúa thơm LH3 trong vụ Xuân 2015 tại huyện Quảng X

MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Cây lúa (Oryza sativa L.) là một trong những loại cây lương thực chủ yếu trên thế giới, có vai trò quan trọng ở cả lĩnh vực kinh tế và vấn đề an ninh lương thực Lúa được trồng rộng khắp từ 30o vĩ độ Nam đến 40o vĩ độ Bắc Diện tích trồng lúa chiếm khoảng 10% diện tích các giống cây trồng trên thế giới chủ yếu

là các nước châu Á (91%) Lúa gạo là một trong những nguồn lương thực quan trọng cho khoảng 65% dân số trên thế giới và là nguồn cung cấp lương thực chủ yếu của châu Á Do đó, các chương trình chọn tạo giống lúa luôn được chú trọng và phát triển nhằm tăng năng suất và chất lượng lúa, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trên toàn cầu Đặc biệt, nhu cầu về các giống lúa có chất lượng cao ngày càng gia tăng trong những thập kỷ gần đây, do yêu cầu của thị trường và nhu cầu của người tiêu dùng Gạo có chất lượng cao được xác định bởi rất nhiều yếu tố như: Hình dạng hạt, giá trị dinh dưỡng, mùi thơm, chất lượng sau khi chế biến…Trong đó, mùi thơm được xem là một trong những đặc tính quan trọng Trong khi giá gạo của các giống lúa truyền thống suy giảm, các loại lúa gạo đặc sản, nhất là những loại gạo thơm vẫn giữ được giá cao và ổn định Đầu năm 2014 gạo không thơm 25% tấm có giá xuất từ 380- 410 USD/tấn, nhưng giá gạo thơm Jasmine, lúa lai thơm (Trung Quốc) CNR36 là 540- 580 USD/tấn Do vậy, phát triển các loại gạo chất lượng vừa giúp mở rộng thị trường nội địa và phục vụ xuất khẩu vừa tạo cơ hội để nâng cao hiệu quả kinh tế cho người nông dân và mang ngoại tệ về cho đất nước

Sản xuất lúa gạo trong những năm vừa qua ở Việt Nam đã có những đóng góp to lớn cho việc đảm bảo an ninh lương thực Quốc gia và tham gia xuất khẩu Tuy nhiên, việc canh tác cây lúa truyền thống đã nảy sinh những bất cập: Tiêu tốn quá nhiều nước tưới, bón lượng lớn phân hóa học đã làm tăng lượng khí thải nhà kính, gây hiện tượng nóng lên của trái đất, sử dụng nhiều thuốc bảo

vệ thực vật dẫn đến việc ô nhiễm môi trường, áp lực sâu bệnh ngày càng tăng

Các Nhà khoa học của Trung Quốc (Xie Jian Chang, 1994) đánh giá rằng: Trong việc tăng sản lượng cây trồng, phân bón chiếm 31%, tưới tiêu chiếm 28%, giống chiếm 17%, cơ khí chiếm 13% và các yếu tố khác chiếm 10%, sự đóng góp này cũng phù hợp với chi phí sản xuất Trong các biện pháp kỹ thuật thâm canh liên hoàn của từng giống lúa thì vấn đề xác định mật độ thích hợp từng mùa

vụ, chân đất là yếu tố rất quan trọng để phát huy tiềm năng, tiềm lực của giống lúa

và nguồn đầu tư vào sản xuất Mật độ được xác định mang tính khoa học chặt chẽ giữa vùng sinh thái, đất đai, chế độ canh tác để từ đó chúng ta sẽ xây dựng được qui trình sản xuất thâm canh của giống lúa đó hoàn thiện nhất Xác định mật độ thích hợp là cơ sở khoa học và thực tiễn trong quá trình thâm canh Từ vai trò quan trọng đó chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ cấy đến sinh trưởng, phát triển và năng suất giống lúa thơm LH3 trong vụ Xuân 2015 tại huyện Quảng Xương Thanh Hóa”

1.2 Mục đích, yêu cầu của đề tài

1.2.1 Mục đích của đề tài

Xác định được mật độ cấy thích hợp cho giống lúa thuần có mùi thơm LH3 trong vụ Xuân 2015 tại huyện Quảng Xương, tỉnh Thanh Hóa

1.2.2 Yêu cầu của đề tài

- Xác định ảnh hưởng mật độ cấy đến sinh trưởng của giống lúa có mùi thơm LH3

- Xác định ảnh hưởng mật độ cấy đến các chỉ tiêu sinh lý của giống lúa LH3

- Ảnh hưởng của mật độ cấy đến khả năng chống chịu một số loại sâu, bệnh hại chính và khả năng chống đổ trên giống lúa thuần có mùi thơm

- Đánh giá ảnh hưởng của mật độ đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất giống lúa thuần có mùi thơm

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

Góp phần khẳng định và làm rõ trên lý luận về mật độ cấy hợp lý cho một số giống lúa thuần có mùi thơm

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Để nâng cao năng suất của một số giống lúa trên thì việc xác định mật

độ cấy là thực sự cần thiết nhằm hoàn thiện quy trình và kỹ thuật canh tác giống lúa này

- Cung cấp thêm thông tin cho cán bộ khuyến nông, nông dân về việc bố trí mật độ thích hợp cho giống lúa LH3 đạt năng suất cao, chất lượng tốt Đảm bảo cho việc sản xuất lúa được bền vững

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ CƠ

SỎ KHO HỌC CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Tình hình nghiên cứu và phát triển của cây lúa

1.1.1 Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa trên thế giới

1.1.2 Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa tại Việt Nam

1.1.3 Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa ở tỉnh Thanh Hóa

1.2.Những nghiên cứu về đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây lúa 1.3 Những nghiên cứu về đặc điểm thực vật học của cây lúa

1.3.1 Sự sinh trưởng của bộ lá

1.3.2 Khả năng đẻ nhánh của cây lúa

1.4 Nghiên cứu về sinh lý năng suất lúa

1.4.1 Các yếu tố cấu thành năng suất lúa

1.4.2 Nghiên cứu các biện pháp tăng năng suất lúa

1.4.2.1 Về khâu kỹ thuật cấy và chăm sóc

1.4.2.2 Đối với khâu chăm sóc và phòng trừ sâu bệnh

1.5 Tình hình nghiên cứu và các kết quả nghiên cứu về mật độ trồng lúa 1.6 Những nhận xét rút ra từ phần tổng quan tình hình nghiên cứu

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Giống

Giống lúa thuần có mùi thơm LH3 là giống lúa được tạo ra từ tổ hợp lai Khao Dawkmali x Amroo 3 và được chọn thuần trong tập đoàn giống lúa thơm của viện cây lương thực và cây thực phẩm Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam và là giống có triển vọng

2.1.2 Đặc điểm sinh vật học

- Thời gian sinh trưởng: vụ Xuân 125 - 130 ngày và vụ Mùa 100- 105 ngày

- Chiều cao cây 105 - 115 cm

- Năng suất đạt 6 - 7 tấn/ ha vụ Xuân, 5- 5,5 tấn/ ha trong vụ Mùa

- Khối lượng 1.000 hạt 21 gam, hạt gạo dài, màu sắc vỏ trấu vàng; ít bạc bụng Tỉ lệ gạo nguyên cao; hàm lượng amylose thấp đến trung bình (20- 21%); gạo có chất lượng cao, thơm, dẻo phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng

- Giống thích hợp với vùng đất lúa thâm canh và thâm canh cao cao Thích hợp cho vụ Xuân và vụ Mùa

2.1.3 Phân bón

- Loại phân bón dùng trong thí nghiệm.

+ Phân chuồng hoại mục

+ Phân đạm: Ure 46% N

+ Phân lân: Supe lân 16% P2O5+ Phân kali: Kali clorua 60% K2O

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.2.1 Địa điểm bố trí thí nghiệm:

- Thí nghiệm được thực hiện tại huyện Quảng Xương, tỉnh Thanh Hóa

2.2.2 Thời gian nghiên cứu

- Thí nghiệm được tiến hành trong vụ Xuân 2015

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp thí nghiệm

- Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí 6 công thức (6 mật độ), trong đó: Công thức 3 làm đối chứng (mật độ cấy phổ biến hiện nay của các giống lúa thuần chất lượng hiện nay tại được Thanh Hóa) Thí nghiệm bố trí theo kiểu

khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB), 3 lần nhắc lại theo phương pháp thí nghiệm đồng ruộng Diện tích ô thí nghiệm 10 m2 (4 m x 2,5 m) Không đắp bờ ngăn giữ các ô thí nghiệm.

Nền thí nghiệm (tính cho 1 ha): Phân chuồng 10 tấn; vôi 400 kg/ha; đạm

2.3.2 Các biện pháp kỹ thuật canh tác

- Gieo mạ ngày 20/1/2015, cấy khi cây mạ đạt 4,5 lá Mật độ cấy (tùy

thuộc vào từng công thức như trên), cấy 2 dảnh/khóm

- Lượng phân bón/ha: Phân chuồng 10 tấn; vôi 400 kg; 100 kg N; 90 kg

P2O5; 90 kg K2O Bón lót toàn bộ phân chuồng, vôi và phân lân Tỷ lệ (%) phân đạm và kali bón theo thời điểm như sau:

K20

+ Bón thúc lần 1 (khi cây lúa bén rế hồi xanh): 40% N và 40% K20+ Bón trước khi lúa trỗ bông 20 – 22 ngày: 10% N và 30% K 0

- Tưới nước:

Từ khi cấy đến khi kết thúc đẻ nhánh, giữ mực nước trên ruộng từ 3 đến 5cm, khi kết thúc đẻ nhánh rút nước phơi ruộng từ 7 đến10 ngày Các giai đoạn sau, giữ mực nước không quá 10cm

2.4 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

2.4.1 Các chỉ tiêu theo dõi về sinh trưởng phát triển

- Thời gian sinh trưởng trung bình của từng giai đoạn: Tiến hành lấy chiều cao trung bình của các lần đo trong từng giai đoạn

- Chiều cao cây: Đo từ cổ rễ đến mút lá (hoặc đến đầu bông cao nhất), mỗi công thức đo 10 khóm, theo 5 điểm chéo góc

Chiều cao cây = Chiều cao tổng số cây theo dõi

Tổng số cây theo dõi

- Khả năng đẻ nhánh và số nhánh hữu hiệu:

Khi nhánh có một lá trở lên thoát khỏi bẹ lá của thân hoặc nhánh cũ thì được coi là một nhánh

2.4.2 Khả năng chống chịu sâu bệnh hại và các điều kiện ngoại cảnh bất lợi

Theo dõi sâu, bệnh xuất hiện ở các thời kì sinh trưởng của cây lúa như: sâu đục thân, sâu cuốn lá, bệnh bạc lá Sau đó đánh giá theo phương pháp cho điểm hoặc theo tỷ lệ bị hại (%) (theo tiêu chuẩn đánh giá cây lúa của IRRI)

2.4.3 Các chỉ tiêu về yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

Tổng số hạt của các bông theo dõi

Tổng số bông theo dõi

- Tỷ lệ hạt chắc:

+ Tỷ lệ hạt chắc (%) = Số hạt chắc / bông × 100

Tổng số hạt/ bôngKhối lượng 1000 hạt (P1.000 hạt)

- Khối lượng 1000 hạt (gam): Mỗi công thức lấy 3 mẫu, mỗi mẫu 1.000

hạt đem cân rồi lấy trung bình

- Năng suất lý thuyết: Được tính theo công thức Pinixep

S= 10-4.A.B.C.DTrong đó: S là năng suất lý thuyết (tạ/ ha)

A là số khóm trung bình/ m2

B là số bông trung bình/ khóm

C là số hạt chắc trung bình/ bông

D là khối lượng trung bình của 1000 hạt

- Năng suất thực thu (tạ/ ha): Thu hoạch riêng từng lần nhắc lại của mỗi công thức, phơi khô, quạt sạch rồi đem cân từng lần nhắc lại Tính trung bình

của các lần nhắc lại, từ đó quy ra năng suất (tạ/ ha).

2.5 Phương pháp xử lí số liệu

Số liệu của thí nghiệm được tổng hợp và xử lý theo phương pháp phân

tích phương sai (ANOVA) bằng chương trình IRRISTART 4.0 và EXCEL

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1.Tình hình sản xuất lúa vụ Xuân tại huyện Quảng Xương, tỉnh Thanh Hóa

Sản xuất lúa mùa tại huyện Quảng Xương cũng có điều kiện thời tiết, khí hậu chung của vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa, vụ mùa sản xuất lúa thường chịu nhiều điều kiện khắc nhiệt của thời tiết như: Mưa, bão, lũ lụt sâu bệnh đặc biệt là bệnh rầy nâu làm giảm năng xuất lúa ảnh hưởng đến thu nhập của người nông dân

Bảng 3 1 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của các xã thuộc huyện

Quảng Xương giai đoạn 2012 – 2015

Năng suất.

* Năm 2011: - Vụ Xuân: Lúa lai: 74 (tạ/ha), lúa thuần: 64 tạ/ha

- Vụ mùa: Lúa lai: 70 (tạ/ha), lúa thuần: 60 tạ/ha

* Năm 2012: - Vụ Xuân: Lúa lai: 79 (tạ/ha), lúa thuần: 65 tạ/ha.

- Vụ mùa: Lúa lai: 74 (tạ/ha), lúa thuần: 64 tạ/ha

* Năm 2013: - Vụ Xuân: Lúa lai: 75 (tạ/ha), lúa thuần: 64 tạ/ha

- Vụ mùa: Lúa lai: 67 (tạ/ha), lúa thuần: 58 tạ/ha

* Năm 2014: - Vụ Xuân: Lúa lai: 82 (tạ/ha), lúa thuần: 65 tạ/ha

- Vụ mùa: Lúa lai: 70 (tạ/ha), lúa thuần: 64 tạ/ha

- Cơ cấu giống:

404, nghi hương 305, Thái Xuyên

111, Syn6, BT7, LT2

Xi23, BTe1, N.ưu 69, Bio404, nghi Hương 305, Thái Xuyên

111, Syn6, BT7, LT2

Xi23, BTe1, C.ưu đa

hệ số 1, Thái Xuyên

111, ZZD001, Đại Dương8, PHB71, Syn6, BT7, LT2

69, N.ưu 838

LT2, BT7, Đại Dương8, Cưu

đa hệ số 1, N.ưu 69, Nhị

ưu 838, BC15

BT7 kháng bạc lá, Đại Dương 8, C.ưu

đa hệ số 1, N.ưu 69, nhị ưu 838, BC15

- Diện tích, sản lượng:

Diện tích lúa hàng năm từ hơn 17.000 ha (2014) đến gần 20.000ha ( 2011)Diện tích giảm do 5 xã chuyển về thành phố Sản lượng lương thực từ 130.000 tấn (2011) xuống còn 110.000 tấn Mục tiêu năm 2015 từ 100.000 trở lên

(Nguồn: Niên giám thống kê huyện Quảng Xương,Thanh Hoá 2015)

3.2 Nghiên cứu: Xác định mật độ cấy thích hợp cho giống lúa LH3 tại xã Quảng Trạch, huyện Quảng Xương, tỉnh Thanh Hóa.

3.2.1 Ảnh hưởng của mật độ cấy đến thời gian sinh trưởng qua các giai đoạn của giống lúa thuần tẻ thơm LH3 ở Vụ Xuân 2015

Thời gian sinh trưởng là đặc tính rất quan trọng của giống; chịu ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh, kỹ thuật canh tác Trong đời sống của mình, cây lúa trải qua hai thời kỳ sinh trưởng chính là thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng và thời kỳ sinh trưởng sinh thực Nghiên cứu thời gian sinh trưởng của các giống lúa có ý nghĩa cực kỳ quan trọng trong việc bố trí mùa vụ, cơ cấu luân canh Kết quả theo dõi về các thời kỳ sinh trưởng, phát triển của giống lúa trên các mật độ và liều lượng bón

phân đạm khác nhau được trình bày ở bảng 3.2 và đồ thị 3.1

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của mật độ cấy đến thời gian sinh trưởng qua các giai

đoạn của giống lúa thuần tẻ thơm LH3 ở Vụ Xuân 2015

CT Mật độ

(Khóm/m 2 )

Gieo -Cấy (ngày

Cấy KTĐN (ngày)

- Trỗ (ngày)

KTĐNTrỗ KTT (ngày)

- Chín (ngày)

KTT-TGST (ngày)

sự sai khác nhiều giữa các công thức thí nghiệm

- Thời gian từ cấy đến kết thúc đẻ nhánh: Có sự khác biệt rõ rệt giữa các công thức Công thức 6 thời gian sinh trưởng dài hơn các công thức khác Còn các công thức 1; 3 cấy với mật độ thích hợp nên thời gian sinh trưởng được rút ngắn Các công thức khác thời gian sinh trưởng dao động từ 3 - 4 ngày

- Sau khi kết thúc đẻ nhánh cây lúa bước vào thời kỳ làm đòng và trỗ Những công thức có thời gian đẻ nhánh kéo dài, cây lúa sẽ bước vào thời kỳ làm đòng muộn hơn.Cũng tương tự như trên công thức 6 có thời gian dài hơn công thức 1; 3 và các công thức còn lại bình thường dao động từ 36 - 39 ngày Như vậy các công thức khác nhau thời gian bước vào làm đòng khác nhau

- Giai đoạn từ làm đòng đến trỗ và từ trỗ đến chín tại các công thức không

có sự chênh lệch nhiều

- Về tổng thời gian sinh trưởng: Giống lúa LH3 cấy với mật độ khác nhau thì

có thời gian sinh trưởng khác nhau

3.2.2 Ảnh hưởng của mật độ cấy đến động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống lúa thuần tẻ thơm LH3 ở vụ Xuân 2015

Sự tăng trưởng chiều cao cây lúa phản ánh sự tích lũy dinh dưỡng trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển để vận chuyển vật chất từ thân lá vào hạt góp phần tăng năng suất và chất lượng hạt lúa Trong quá trình sinh trưởng, phát triển thì cây lúa vừa đẻ nhánh vừa tăng trưởng chiều cao cây Chiều cao phải được phát triển cân đối với bộ rễ và tiết diện của thân lúa, nếu không cân đối giữa bộ phận trên mặt đất và bộ phận dưới mặt đất thì cây lúa dễ bị đổ

Chiều cao cây là một tính trạng số lượng tương đối ổn định trong các điều kiện sinh thái khác nhau và rất đặc trưng của giống Tuy nhiên bằng sự tác động của các biện pháp kỹ thuật canh tác khác nhau, đặc biệt là với liều lượng phân bón

lá khác nhau thì động thái tăng trưởng chiều cao cây cũng có sự thay đổi khác nhau

Thân cây lúa được cấu tạo bởi nhiều lóng đốt, được bao bọc bởi bẹ lá Do vậy thời kỳ đầu của quá trình sinh trưởng cây lúa chưa có lóng đốt nhưng chiều cao cây lúa vẫn tăng nhanh Sau khi xuất hiện lá thật thứ 9, 10 thì cây lúa bước sang thời kỳ đứng cái, ở gian đoạn này có sự tăng trưởng chiều cao chậm lại Khi cây

lúa bước vào thời kỳ vươn lóng, các lóng sát mặt đất được kéo dài ra, lúc này sự tăng trưởng chiều cao cây là mạnh nhất.

Chiều cao cây là một trong những chỉ tiêu quan trọng phản ánh tình trạng sinh trưởng của cây lúa được gieo cấy trong những diều kiện nhất định Qua theo dõi thí nghiệm chúng tôi thu được kết quả trình bày ở bảng 3.3 và đồ thị 3.1

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của mật độ cấy đến động thái tăng trưởng chiều cao cây

của giống lúa tẻ thơm LH3 ở vụ xuân 2015

Đồ thị 3.1 Ảnh hưởng của mật độ cấy đến động thái tăng trưởng chiều cao cây

của giống lúa tẻ thơm LH3 ở vụ xuân 2015.

- Giai đoạn 8 - 10 tuần sau cấy, cây lúa đang trong thời kỳ làm đốt, làm đòng

và trỗ bông, chiều dài lóng tăng mạnh, lá đòng vươn cao Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây giai đoạn này đạt lớn nhất, Trên công thức 3,4,5 3 dao động từ 116,83 - 117,50

Qua xử lý thống kê, chúng tôi nhận thấy, ảnh hưởng của mật độ70 khóm/m2

và mật độ 60 khóm/m2 đến chiều cao cây cuối cùng của giống là rõ rệt hơn so với mật

độ 40 khóm/m2 ở mức ý nghĩa 95% Điều này cho thấy, ở mật độ thưa thì các giống

có xu hướng đạt chiều cao cây cuối cùng thấp hơn so với ở mật độ dày

3.2.3 Ảnh hưởng của mật độ cấy đến động thái đẻ nhánh của giống lúa thuần

tẻ thơm LH3 ở vụ Xuân 2015.

Đẻ nhánh là một đặc tính sinh học của cây lúa có liên quan đến quá trình hình hành số bông và năng suất lúa sau này Quá trình bén rễ hồi xanh nhanh hay