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 full

Để tăng năng suất và chất lượng lúa, trong những năm qua, nhiều tiến bộ và giải pháp kỹ thuật trong sản xuất nông nghiệp đã được áp dụng như quản lý dịch hại tổng hợp IPM, quản lý cây tr

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

DƯƠNG THANH NGỌC

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

LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP

HUẾ - 2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

DƯƠNG THANH NGỌC

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

LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Khoa học cây trồng

Mã số: 62.62.01.10

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS Hoàng Thị Thái Hòa PGS TS Trần Thị Lệ

HUẾ - 2017

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu luận án này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi luôn nhận được sự giúp đỡ về nhiều mặt của các tập thể, lãnh đạo các đơn vị

và quý thầy, cô, các giảng viên và anh chị đồng nghiệp

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Hoàng Thị Thái Hòa và PGS

TS Trần Thị Lệ, Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm, là những giảng viên đã

đã tận tình hướng dẫn khoa học và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu và hoàn thành luận án này

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, Phòng Đào tạo Sau đại học cùng các thầy, cô giáo Khoa Nông học đã nhiệt tình giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi, hỗ trợ cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu

Xin chân thành cảm ơn các bạn sinh viên, anh chị em học viên; Lãnh đạo Sở Nông nghiệp và PTNT, Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Bình; Lãnh đạo UBND và Phòng chuyên môn thuộc huyện Bố Trạch, huyện Quảng Ninh; Công ty TNHH MTV Giống cây trồng Quảng Bình; Ban Quản trị HTX Nông nghiệp và Dịch vụ xã An Ninh, huyện Quảng Ninh; Ủy ban nhân dân xã và các hộ nông dân xã Đại Trạch, xã An Ninh

đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện để bản thân triển khai, nghiên cứu đề tài

Tôi cũng xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến Lãnh đạo và viên chức Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công - Nông nghiệp Quảng Bình nơi tôi đang công tác; các doanh nghiệp liên quan, các nhà khoa học và bạn bè đồng nghiệp đã tạo điều kiện, hỗ trợ, động viên và có nhiều ý kiến đóng góp cho việc nghiên cứu và hoàn thành luận án

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ tình cảm và lòng biết ơn lớn lao đối với những người thân trong gia đình tôi, bố mẹ, anh chị em và người vợ thân yêu đã hỗ trợ, sẽ chia công việc gia đình, động viên tôi về cả về tinh thần lẫn vật chất trong suốt thời gian nghiên cứu, thực hiện đề tài luận án

Xin trân trọng cảm ơn!

Huế, ngày 20 tháng 12 năm 2017

Tác giả luận án

Dương Thanh Ngọc

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC BẢNG ix

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ xii

MỞ ĐẦU 1

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

2 MỤC ĐÍCH VÀ MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 2

2.1 Mục đích củaư đề tài 2

2.2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 2

3.1 Ý nghĩa khoa học 2

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 3

5 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN 4

1.1.1 Tổng quan về hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI) 4

1.1.2 Giống lúa chất lượng 9

1.1.3 Vai trò của mật độ trong canh tác lúa 10

1.1.4 Vai trò của phân bón đối với lúa 11

1.1.5 Vai trò của nước đối với cây lúa 14

1.1.6 Cơ sở khoa học của áp dụng một số biện pháp kỹ thuật theo hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI) 15

1.1.7 Phân vùng sinh thái sản xuất lúa theo nguồn nước tưới tiêu 17

1.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 18

1.2.1 Tình hình sản xuất lúa và lúa chất lượng tại Việt Nam và tỉnh Quảng Bình 18

1.2.2 Tình hình sử dụng lượng giống gieo cho lúa tại Việt Nam và Quảng Bình 27

1.2.3 Tình hình sử dụng phân bón cho lúa tại Việt Nam và Quảng Bình 29

1.2.4 Tình hình sử dụng nước tưới cho lúa tại Việt Nam và Quảng Bình 31

1.2.5 Tình hình áp dụng hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI) tại Việt Nam và Quảng Bình 32

1.3 CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 34

1.3.1 Trên thế giới 34

1.3.2 Tại Việt Nam 41

CHƯƠNG 2 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 và bố trí thí nghiệm 50

2.4.2 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 56

2.4.3 Phương pháp xử lý số liệu 60

2.5 ĐIỀU KIỆN THỜI TIẾT KHÍ HẬU 61

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 63

3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA LƯỢNG GIỐNG GIEO ĐẾN HAI GIỐNG LÚA CHẤT LƯỢNG HT1 VÀ P6 THEO HỆ THỐNG THÂM CANH LÚA CẢI

3.1.1 Ảnh hưởng của lượng giống gieo đến thời gian sinh trưởng và phát triển của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 63

3.1.2 Ảnh hưởng của lượng giống gieo đến khả năng đẻ nhánh và chiều cao cây

3.1.3 Ảnh hưởng của lượng giống gieo đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của rễ của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 69

3.1.4 Ảnh hưởng của lượng giống gieo đến tình hình sâu bệnh hại của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 72

3.1.5 Ảnh hưởng của lượng giống gieo đến các yếu tố cấu thành năng suất và

3.1.6 Ảnh hưởng của lượng giống gieo đến hiệu quả kinh tế của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 83

3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA TỔ HỢP PHÂN BÓN ĐẾN HAI GIỐNG LÚA CHẤT LƯỢNG HT1 VÀ P6 THEO HỆ THỐNG THÂM CANH LÚA CẢI

3.2.1 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến thời gian sinh trưởng và phát triển của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 86

3.2.2 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến khả năng đẻ nhánh và chiều cao cây

3.2.3 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến một số chỉ tiêu về sinh trưởng của rễ của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 92

3.2.4 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến tình hình sâu bệnh hại của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 96

3.2.5 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất và

3.2.7 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến hiệu quả kinh tế của hai giống lúa

chất lượng HT1 và P6 108

3.2.8 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến một số chỉ tiêu về phẩm chất gạo của hai giống lúa chất lượng 110

3.3 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ TƯỚI NƯỚC ĐẾN HAI GIỐNG LÚA CHẤT LƯỢNG HT1 VÀ P6 THEO HỆ THỐNG THÂM CANH LÚA CẢI TIẾN (SRI) TẠI VÙNG CHỦ ĐỘNG NƯỚC TƯỚI 114

3.3.1 Ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến thời gian hoàn thành các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 114

3.3.2 Ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến khả năng đẻ nhánh và chiều cao cây cuối cùng của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 115

3.3.3 Ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến một số chỉ tiêu về sinh trưởng của rễ của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 117

3.3.4 Ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến tình hình sâu bệnh hại của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 118

3.3.5 Ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 120

3.3.6 Ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến hiệu quả kinh tế của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 123

3.3.7 Ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến số lần tưới và tổng lượng nước tưới của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 124

3.4 KẾT QUẢ XÂY DỰNG MÔ HÌNH SẢN XUẤT LÚA 125

3.4.1 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 125

3.4.2 Hiệu quả kinh tế của mô hình sản xuất 128

3.4.3 Phát thải khí CH4, N2O 129

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 134

4.1 KẾT LUẬN 134

4.2 ĐỀ NGHỊ 134

TÀI LIỆU THAM KHẢO 136

MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

AWD Afternating Drying and Wetting/Tưới ướt khô xen kẽ

BVTV Bảo vệ thực vật

BĐKH Biến đổi khí hậu

CF Continuous flooding/Tưới ngập thường xuyên

ĐBSH Đồng bằng sông Hồng

ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long

Eh Điện thế oxy hóa khử

FAOSTAT Fao Statistics Division/Thống kê của Tổ chức Nông lương thế giới GWP Global Warming Potential/Tiềm năng nóng lên toàn cầu

IPM Intergated Pest Management/Quản lý dịch hại tổng hợp

ICM Intergrated Crops Management/Quản lý cây trồng tổng hợp

IFA International Fertilizer Association/Hiệp hội phân bón quốc tế

IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change/Ủy ban liên chính

phủ về Biến đổi khí hậu của Liên hợp quốc KNK Khí nhà kính (khí gây hiệu ứng nhà kính)

KHCN Khoa học công nghệ

Max/min Cao nhất/thấp nhất

NPK Đạm/Lân/Kali

NSLT Năng suất lý thuyết

NSTT Năng suất thực thu

NN và PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

P1.000 hạt Khối lượng 1.000 hạt

QCVN Quy chuẩn Việt Nam (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia)

SNV Tổ chức phát triển Hà Lan (Tổ chức phi chính phủ tại Việt Nam) SRI System of Rice Intensification/Hệ thống thâm canh lúa (cải tiến)

TNMT Tài nguyên môi trường

TGSTPT Thời gian sinh trưởng, phát triển

TBNN Trung bình nhiều năm

TNMT Tài nguyên Môi trường

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam (Tiêu chuẩn quốc gia)

TGST Thời gian sinh trưởng

USD United States dollar/Đô la Mỹ

VCR Value cost ratio/Tỷ suất lợi nhuận

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất lúa tại Việt Nam từ năm 2010 đến 2015 19

Bảng 1.2 Diện tích lúa chất lượng trong lúa thuần và lúa nếp phân theo các vùng trong cả nước năm 2015 20

Bảng 1.3 Tình hình sản xuất lúa và lúa chất lượng tại tỉnh Quảng Bình từ năm 2010 đến 2015 22

Bảng 1.4 Tình hình sản xuất lúa và lúa chất lượng cao huyện Quảng Ninh, giai đoạn 2010 đến 2015 24

Bảng 1.5 Tình hình sản xuất lúa và lúa chất lượng cao huyện Bố Trạch, giai đoạn 2010 - 2015 26

Bảng 1.6 Cơ cấu giống lúa gieo cấy ở 07 vùng sản xuất cả nước 41

Bảng 2.1 Kết hợp các công thức thí nghiệm 50

Bảng 2.2 Kết hợp các công thức thí nghiệm về phân bón 52

Bảng 2.3 Kết hợp các công thức thí nghiệm 53

Bảng 2.4 Diễn biến thời tiết khí hậu trong vụ đông xuân 2013 - 2014 61

Bảng 3.1 Ảnh hưởng của lượng giống gieo đến thời gian sinh trưởng, phát triển của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 64

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của lượng giống gieo đến khả năng đẻ nhánh và chiều cao cây cuối cùng của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 67

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của lượng giống gieo đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của rễ của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 70

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của lượng giống gieo đến tình hình phát sinh một số sâu bệnh hại chính của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 ở vùng chủ động nước tưới (Huyện Quảng Ninh) 73

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của lượng giống gieo đến tình hình sâu bệnh hại chính của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 ở vùng không chủ động nước tưới (Huyện Bố Trạch) 74

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của lượng giống gieo đến các yếu tố cấu thành năng suất

và năng suất của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 trong vụ đông xuân 2013 -

2014 76

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của lượng giống gieo đến các yếu tố cấu thành năng suất

Bảng 3.8 Hiệu quả kinh tế của các lượng giống gieo cho hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 84

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến thời gian sinh trưởng, phát triển của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 87

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến khả năng đẻ nhánh và chiều

Bảng 3.11 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến tình hình sâu bệnh hại chính

Bảng 3.13 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến tình hình sâu bệnh hại chính

Bảng 3.14 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất

và năng suất của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 trong vụ đông xuân 2013 -

2014 99

Bảng 3.15 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất

Bảng 3.16 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến một số tính chất hóa học đất sau thí nghiệm 107

Bảng 3.17 Hiệu quả kinh tế của các công thức phân bón cho hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 109

Bảng 3.18 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến một số chỉ tiêu về chất lượng gạo trên vùng chủ động và không chủ động nước tưới của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 111

Bảng 3.19 Ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến thời gian sinh trưởng, phát triển của hai giống lúa chất lượng 114

Bảng 3.20 Ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến khả năng đẻ nhánh và chiều

Bảng 3.21 Ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến một số chỉ tiêu về sinh trưởng

Bảng 3.22 Ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến tình hình sâu bệnh hại chính

Bảng 3.23 Ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến các yếu tố cấu thành năng suất

Bảng 3.24 Hiệu quả kinh tế của chế độ tưới nước trên hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 123

Bảng 3.25 Ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến số lần tưới và tổng lượng nước tưới của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 trong vụ đông xuân 2013 – 2014 và hè thu 2014 124

Bảng 3.26 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của mô hình trong vụ đông xuân 2014 - 2015 và hè thu 2015 126

và hè thu 2015 129

2015 và hè thu 2015 132

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) và phương pháp tưới tiêu ngập nước thường xuyên (canh tác thông thường) 8

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm về lượng giống gieo trên 2 giống lúa chất lượng 51

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm vể lượng phân bón trên hai giống lúa chất lượng 52

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm về chế độ tưới nước trên giống lúa chất lượng 54

Hình 3.1 Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu ở các lượng giống gieo trên giống HT1 và P6 vụ đông xuân 2013 - 2014 tại vùng chủ động và không chủ động nước tưới 78

Hình 3.2 Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu ở các lượng giống gieo trên giống HT1 và P6 trong vụ hè thu 2014 tại vùng chủ động và không chủ động nước tưới 82

giống HT1 và P6 vụ đông xuân 2013 - 2014 tại vùng chủ động và không chủ động nước tưới 102

Hình 3.4 Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu ở các công thức phân bón trên giống HT1 và P6 vụ hè thu 2014 tại vùng chủ động và không chủ động nước tưới 105

Hình 3.5 Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu ở các chế độ tưới nước của hai giống lúa chất lượng HT1 và P6 trong vụ đông xuân 2013 - 2014 và hè thu

2014 121

Hình 3.6 Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của đối chứng và mô hình sản xuất 127

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Lúa là cây lương thực quan trọng, là nguồn cung cấp năng lượng lớn nhất cho con người Trên thế giới, cây lúa được 250 triệu nông dân trồng, là lương thực chính của 1,3 tỉ người nghèo trên thế giới, sinh kế chủ yếu của nông dân Việt Nam với dân

số trên 90 triệu dân, khoảng 60% dân số sống bằng nghề nông và có nền văn minh lúa nước từ lâu đời Trong đó, trên 80% dân số sống nhờ vào cây lúa Lúa gạo hiện là cây lương thực chính cung cấp năng lượng và nguồn dinh dưỡng quan trọng trong đời sống hằng ngày Tại Việt Nam, theo Tổng cục Thống kê (2015) [71], tổng diện tích lúa cả năm 2015 đạt trên 7,8 triệu ha, tăng 18,7 nghìn ha so với năm 2014; năng suất bình quân đạt 57,7 tạ/ha, tăng 0,2 tạ/ha so với năm 2014; sản lượng ước đạt 45,2 triệu tấn thóc, tăng 241 nghìn tấn so với năm 2014

Lúa là cây trồng chủ đạo trong sản xuất nông nghiệp tại tỉnh Quảng Bình Theo UBND tỉnh Quảng Bình (2016) [101], năm 2016 sản xuất nông nghiệp chiếm 22,9% trong cơ cấu các ngành kinh tế, trong đó sản xuất lúa đóng góp sản lượng 280.630 tấn, chiếm 91,8% tổng sản lượng lương thực toàn tỉnh (305.635 tấn)

Để tăng năng suất và chất lượng lúa, trong những năm qua, nhiều tiến bộ và giải pháp kỹ thuật trong sản xuất nông nghiệp đã được áp dụng như quản lý dịch hại tổng hợp (IPM), quản lý cây trồng tổng hợp (ICM), “3 giảm - 3 tăng”, “01 phải - 5 giảm” và các nghiên cứu về giống, phân bón, chế độ canh tác đã được triển khai nhằm mục đích nâng cao năng suất, chất lượng trong sản xuất lúa, góp phần gia tăng giá trị hàng hóa lúa gạo trên địa bàn toàn tỉnh

Hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI) là tổng hợp các biện pháp thâm canh lúa như cấy mạ non, khoảng cách cấy rộng, điều tiết nước hợp lý Sự thay đổi một số hoạt động canh tác chủ yếu này tạo nên sự phát huy tiềm năng di truyền vốn có của lúa thúc đẩy quá trình sinh trưởng phát triển của cây lúa để tạo năng suất cao, đồng thời tăng hiệu quả sử dụng đất và nước (Norman Uphoff và cs, 2000) [126]

Tại tỉnh Quảng Bình, hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI) được đưa vào thử nghiệm áp dụng từ vụ đông xuân 2012 - 2013 Kết quả bước đầu cho thấy năng suất lúa tăng nên tổng thu đạt cao, giảm được chi phí đầu vào trong sản xuất như thuốc bảo vệ thực vật, lượng giống và tăng được lợi nhuận rõ rệt so với canh tác thông thường, giảm nhu cầu nước cho sản xuất lúa (Sở NN và PTNT Quảng Bình, 2015) [80] SRI bước đầu thể hiện sự thích ứng với các yếu tố khí hậu cực đoan trong sản xuất do tác động của biến đổi khí hậu Ngoài ra, nhiều kết quả nghiên cứu đã chỉ ra hệ thống thâm canh lúa cải tiến góp phần tạo nên sự bền vững cho hệ sinh thái nông nghiệp, tăng phẩm chất nông sản, góp phần xây dựng nền nông nghiệp hữu cơ trong thế kỷ 21 và thích ứng với biến đổi khí

hậu Tuy nhiên, SRI mới chỉ được khuyến cáo từ quy trình chung nhằm xây dựng mô hình để nhân rộng đối với lúa cấy, chưa có các nghiên cứu cụ thể cho lúa gieo thẳng nhất là trên giống lúa chất lượng về biện pháp canh tác như: lượng giống gieo, chế độ phân bón, chế độ tưới…để đánh giá ảnh hưởng và sự phù hợp của các biện pháp canh tác theo hướng SRI

Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi thực hiện đề tài: “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”

2.2 Mục tiêu của đề tài

Xác định được lượng giống gieo, tổ hợp phân bón thích hợp cho một số giống lúa chất lượng trên vùng chủ động và không chủ động nước tưới theo hướng SRI nhằm tăng năng suất và chất lượng gạo, tăng hiệu quả kinh tế và cải thiện độ phì đất

Xác định được chế độ tưới nước phù hợp theo hướng SRI trên vùng chủ động nước tưới nhằm đạt được năng suất và hiệu quả kinh tế cao

Xây dựng được mô hình sản xuất lúa chất lượng theo hướng SRI trên vùng chủ động và không chủ động nước tưới tại huyện Quảng Ninh và Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình

3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

3.1 Ý nghĩa khoa học

Là cơ sở khoa học cho việc đề xuất biện pháp sử dụng lượng giống gieo, phân bón và chế độ tưới nước cho lúa trong quy trình canh tác lúa chất lượng theo hướng hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI) vừa đảm bảo được năng suất, chất lượng vừa giảm phát thải khí nhà kính tại tỉnh Quảng Bình

Là tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu có điều kiện tương tự tại tỉnh Quảng Bình và các địa phương khác

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Hoàn thiện quy trình kỹ thuật sản xuất lúa chất lượng theo hướng thâm canh lúa cải tiến (SRI) trên vùng chủ động và không chủ động nước tưới tại tỉnh Quảng Bình

Khuyến cáo nông dân sử dụng lượng giống gieo, bón phân cân đối và hợp lý và chế độ tưới nước phù hợp cho giống lúa chất lượng theo hướng sản xuất an toàn với môi trường sinh thái cho vùng trồng lúa của tỉnh Quảng Bình

4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

Đề tài tập trung nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật bao gồm: lượng giống gieo, tổ hợp phân bón (N, P, K, phân chuồng và phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh), chế

độ tưới nước cho giống lúa chất lượng trong điều kiện gieo thẳng theo hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI), làm cơ sở cho xây dựng mô hình sản xuất lúa chất lượng theo hướng SRI

Các thí nghiệm về lượng giống gieo và phân bón cho giống lúa chất lượng được thực hiện trên đất phù sa không được bồi hàng năm tại vùng chủ động nước tưới ở xã

An Ninh, huyện Quảng Ninh và vùng không chủ động nước tưới ở xã Đại Trạch, huyện Bố Trạch Thí nghiệm chế độ tưới nước được thực hiện tại vùng chủ động nước tưới của xã An Ninh, huyện Quảng Ninh, tỉnh Quảng Bình

Mô hình sản xuất lúa chất lượng được tiến hành tại vùng chủ động nước tưới ở

xã An Ninh, huyện Quảng Ninh và vùng không chủ động nước tưới ở xã Đại Trạch, huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình

5 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

Kết quả nghiên cứu đã xác định được (1) lượng giống gieo phù hợp trên vùng chủ động nước tưới trong vụ đông xuân là 60 kg/ha cho cả hai giống HT1 và P6, 40 kg/ha ở giống HT1 và 60 kg/ha ở giống P6 trong vụ hè thu; (2) lượng giống gieo phù hợp trên vùng không chủ động nước tưới là 60 kg/ha cho cả hai giống HT1 và P6 trong hai vụ đông xuân và hè thu

Kết quả nghiên cứu đã xác định được tổ hợp phân bón phù hợp cho hai giống lúa HT1 và P6 trên (1) vùng chủ động nước tưới là 80 kg N + 45 kg P2O5 + 60 kg K2O + 500 kg vôi + 01 tấn phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh/ha và (2) vùng không chủ động nước tưới là 80 kg N + 45 kg P2O5 + 60 kg K2O + 500 kg vôi + 10 tấn phân chuồng/ha

Kết quả nghiên cứu đã xác định được chế độ tưới ướt khô xen kẽ là phù hợp nhất cho cây lúa trên vùng chủ động nước tưới, năng suất đạt 5,63 tấn/ha (giống HT1)

- 6,44 tấn/ha (giống P6), hiệu quả kinh tế tăng cao nhất so với đối chứng là 18,75% (giống HT1) và 22,80% (giống P6)

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN

1.1.1 Tổng quan về hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI)

1.1.1.1 Khái niệm hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI)

Trong những năm đầu thập niên 1980, khái niệm SRI được Fr Henri de Laulanie ở Madagascar đưa ra là tập hợp các phương thức canh tác và việc quản lý đất, nước và dinh dưỡng để nâng cao năng suất cây trồng (Rajeev Rajbhandari, 2007) [137] Fr Henryde Laulanie và cộng sự (1993) [113], [114], coi SRI là một tập hợp cố định những biện pháp được áp dụng với những kết quả không đổi trong mọi điều kiện

Họ xem nó như là một phương pháp, một triết lý dựa trên những nguyên tắc quy nạp

từ những quan sát thực tế (theo dõi thực nghiệm) đối với cây lúa để có thể đạt được năng suất cao nhất

SRI là phương pháp canh tác lúa sinh thái và hiệu quả, tăng năng suất nhưng lại giảm chi phí đầu vào như giống, phân bón, thuốc trừ sâu và nước tưới (Tuong T P, 2005) [149]

Cơ sở khoa học của phương pháp này là khai thác những tiềm năng luôn tồn tại ở cây lúa nhưng bị ức chế bởi các hoạt động quản lý thông thường như: để ruộng ngập nước, yếm khí, cấy mạ già, cấy dày và sử dụng nhiều phân bón hóa học, thuốc trừ cỏ, trừ sâu Việc phát triển SRI có thể được coi như một bước tiến mới về khoa học nông nghiệp nhằm đạt mục tiêu về giảm thiểu tác hại của biến đổi khí hậu, phát triển nông nghiệp bền vững, nâng cao đời sống của người dân và mang lại lợi ích

về mặt xã hội (Phụ H V và cs, 2015) [76]

1.1.1.2 Nguyên tắc của hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI)

a Đối với lúa cấy

Theo Ngô Tiến Dũng và cs (2011) [30], SRI áp dụng trên lúa cấy có 5 nguyên tắc như sau:

- Nguyên tắc 1: Cấy mạ non

Cấy khi mạ mới chỉ có 2 - 2,5 lá đối với đất thường, 4 - 5 lá đối với đất phèn, mặn

- Nguyên tắc 2: Cấy 1 dảnh, cấy thưa

Cấy 1 dảnh, cấy nông và cấy nhẹ tay, tránh làm tổn thương bộ rễ Mạ phải được cấy ngay để rễ nhanh bám đất và mạ non chóng hồi phục Cấy thưa để có nhiều khoảng trống, nhiều ánh sáng, cây quang hợp tốt sẽ đẻ nhánh nhiều Cấy thưa

để bộ rễ có nhiều chỗ trống để ăn sâu, ăn rộng, hút được nhiều dinh dưỡng, cây sẽ khỏe và đẻ nhiều nhánh

- Nguyên tắc 3: Quản lý nước

Rút nước ruộng, để ruộng ẩm hay khô nẻ chân chim, đất được thông khí, rễ phát triển tốt Rút nước 3 - 4 lần trong suốt giai đoạn sinh trưởng và sinh dưỡng Tránh giữ nước liên tục trong ruộng lúa Ở giai đoạn sinh trưởng sinh thực giữ nước liên tục ở mức 3 - 4 cm Trước 25 ngày khi lúa chín rút kiệt nước để dễ thu hoạch Mỗi khi bón phân, giữ nước trong ruộng ở mức 3 - 4 cm, sau đó 5 ngày mới rút kiệt nước

- Nguyên tắc 4: Làm cỏ sục bùn

Kết hợp làm cỏ, sục bùn, phá váng mặt ruộng tạo độ thông thoáng khí cho đất Làm cỏ ít nhất 3 lần vào 10 - 12 ngày, 25 - 27 ngày và 40 - 42 ngày sau cấy

- Nguyên tắc 5: Bón lót phân hữu cơ

Bón phân chuồng hoai mục 200 - 300 kg/sào trước khi bừa lần cuối Bón thêm

phân đạm, lân, kali theo nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa (bón phân chuồng tính cho 01

sào Bắc bộ 360 m2, bón 300 - 400 kg/sào Trung bộ 500 m2)

b Đối với lúa gieo thẳng

Theo Cục BVTV (2014) [27], áp dụng SRI trên lúa gieo thẳng bao gồm 4 nguyên tắc cơ bản:

Nguyên tắc thứ nhất: Gieo thưa, gieo vãi (sạ lan) dưới 2 kg giống/sào; gieo bằng dụng cụ sạ hàng dưới 1,5 kg/sào (lượng giống gieo tính cho 01 sào Bắc bộ 360

m2, 01 sào Trung bộ 500 m2 thì sạ lan là 3 kg giống/sào; sạ hàng là 2 kg giống/sào)

Nguyên tắc thứ hai: Tưới tiêu đảm bảo duy trì đất ruộng khô ướt xen kẽ (Nông

lộ phơi)

Nguyên tắc thứ ba: Xới xáo mặt ruộng để thông khí cho đất

Nguyên tắc thứ tư: Tăng cường sử dụng phân bón hữu cơ, phân vi sinh

1.1.2.3 Ưu điểm của SRI

a Tác động tích cực đến hệ rễ lúa

Ở ruộng không bị ngập nước, không khí trong đất đầy đủ nên rễ hô hấp thuận lợi, sinh trưởng mạnh và cây lúa phân nhánh nhiều Ở ruộng nước đất thiếu không khí cây phải hút oxy từ trên không nhờ các bộ phận trên mặt đất để vận chuyển đến rễ làm cho rễ lúa hô hấp được thuận lợi Ruộng nước nếu thiếu oxy rễ sinh trưởng kém, ăn nông, phát triển theo chiều ngang (Togari-Matsuo, 1977) [88]

Các biện pháp kỹ thuật của SRI như điều tiết nước, chế độ phân bón, mật độ gieo trồng thưa có tác động tích cực đến khả năng hô hấp rễ lúa, rễ phát triển mạnh,

số lượng rễ nhiều, chắc khỏe, rễ ăn sâu, bám đất giúp cây hút dinh dưỡng tập trung, đứng vững chống đổ ngã do các điều kiện bất lợi của thời tiết

b Tăng số nhánh hữu hiệu

Theo thuyết của Katayama (Nhật Bản) thì khi cây lúa ra được 4 lá thật là có khả năng đẻ nhánh và cứ ra được một lá, đẻ được một nhánh Khi nhánh có trên 4 lá xanh,

có thể sống hoàn toàn tự lập, trở thành một nhánh hữu hiệu rồi thành bông sau này Tuy vậy mầm hoặc nhánh cũng có thể teo đi hoặc phát triển không dầy đủ 4 lá do điều kiện đẻ muộn (khi nhánh mẹ đã nhiều lá) hoặc do điều kiện ngoại cảnh không thuận lợi: thiếu nước, gặp nhiệt độ thấp, thiếu dinh dưỡng, thiếu ánh sáng, quần thể quá rậm rạp, sâu bệnh, đây chính là đẻ nhánh vô hiệu (Nguyễn Văn Hoan, 1999; Nguyễn Thị Lẫm và cs, 2003) [49], [65] Khi mật độ thưa, đủ dinh dưỡng lúa đẻ nhánh nhiều Khi mật độ dày, quần thể quá rậm rạp thì nhánh đẻ ra sẽ bị lụi tàn bớt Khả năng đẻ nhánh của lúa nhiều hay ít phụ thuộc vào đặc điểm của giống, phụ thuộc vào tuổi mạ, kỹ thuật cấy, điều kiện dinh dưỡng, nước và điều kiện ngoại cảnh

c Giảm phát sinh dịch hại trên cây lúa

Trong canh tác SRI, nhờ cây lúa khỏe, ruộng lúa thông thoáng, áp dụng cẩn thận các nguyên tắc từ làm đất, gieo trồng đến chăm sóc theo các nguyên tắc của SRI,

do vậy thiên địch có cơ hội phát sinh, hình thành chuỗi thức ăn và lưới thức ăn đa dạng Nhờ áp dụng nguyên lý phòng trừ sâu bệnh theo IPM, ICM và các biện pháp sinh thái học trên 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 toàn và chất lượng nông sản cũng như sức khỏe con người

Một đánh giá về canh tác SRI tại Hà Nội cho thấy: Nhờ ruộng thông thoáng, lúa được bón phân cân đối nên sâu bệnh ít, cụ thể bệnh khô vằn giảm 2,8 lần, sâu cuốn lá nhỏ giảm 3,7 lần, rầy nâu giảm 6 lần Tại Thái Nguyên (2005) tỷ lệ bệnh khô vằn của lúa từ 70% ở công thức đối chứng giảm xuống còn 50,8% và 17,9% ở các công thức

có mật độ là 17 và 13 khóm/m2 (Đào Huyền, 2013) [57]

Về khía cạnh môi trường để đạt năng suất lúa cao, SRI không yêu cầu tăng lượng phân bón hóa học, cây lúa sinh trưởng và phát triển mạnh, nên có thể chống chịu tốt hơn về vấn đề sâu bệnh hại Điều này có thể giảm việc sử dụng thuốc trừ sâu bệnh

và thuốc trừ cỏ, do đó nâng cao chất lượng đất và nước Các biện pháp quản lý cây trồng, đất, nước và dinh dưỡng của SRI góp phần tăng cường sự hoạt động và đa dạng

của hệ vi sinh vật đất, làm cho đất ‟sống và khỏe” hơn, đó là nhân tố quyết định đến

tính bền vững trong hệ thống sản xuất lúa (Hoàng Văn Phụ, 2004, 2005) [74], [73]

d Giảm phát thải khí nhà kính, ứng phó với biến đổi khí hậu trong sản xuất nông nghiệp

Khí nhà kính (GHG) là những khí có khả năng hấp thu các bức xạ sóng dài (hồng ngoại) được phản xạ từ bề mặt trái đất khi được chiếu sáng bằng ánh sáng mặt trời, sau đó phân tán và giữ nhiệt lại cho trái đất, gây nên hiệu ứng nhà kính làm trái đất nóng lên, là căn nguyên của biến đổi khí hậu trái đất đi kèm các hiện tượng như nước biển dâng, hiện tượng thời tiết cực đoan, thay đổi đới khí hậu

Khí cacbonnic (CO2), metan (CH4) và oxit nitơ (N2O) là các khí gây hiệu ứng nhà kính với đóng góp tuần tự 60%, 15%, 5% tổng khí phát thải làm tăng sự nóng lên toàn cầu Tiềm năng gây nóng trái đất của CH4 và N2O là cao hơn 21 và 296 lần so với CO2 Vì vậy, cùng với CO2, CH4 và N2O là những khí gây hiệu ứng nhà kính quan trọng

Hoạt động nông nghiệp đã phát thải vào trong không khí một lượng đáng kể CO2,

CH4 và N2O (Cole và cộng sự, 1997; IPCC, 2001) CH4 được sinh ra từ các hợp chất hữu cơ bị phân hủy trong điều kiện yếm khí, đặc biệt là từ quá trình lên men tiêu hóa của gia súc nhai lại, từ phân hữu cơ và từ các ruộng lúa nước (Mosier và cộng sự, 1998)

N2O được tạo ra bởi sự biến đổi của đạm trong đất và phân chuồng thông qua vi sinh vật

và thường tăng lên khi lượng đạm dễ tiêu vượt quá so với yêu cầu của cây, đặc biệt là trong điều kiện ẩm ướt (Oenema và cộng sự, 2005; Smith và Conen, 2004) (Hoàng Văn Phụ, 2012) [75]

Quản lý phân bón theo hướng SRI, trong đó yêu cầu phải bón phân cân đối, quản lý dinh dưỡng tổng hợp, quản lý dinh dưỡng chuyên vùng cùng với vấn đề giảm lượng phân bón hóa học sẽ giảm phát thải khí N2O, CH4

SRI khuyến khích đưa dòng năng lượng sinh học vào hệ sinh thái ruộng lúa, hạn chế việc sử dụng năng lượng hóa thạch, tiết kiệm nước tưới, khai thác có hiệu quả

và hài hòa yếu tố hóa học và sinh học, áp dụng các quy luật sinh thái trong quản lý ruộng lúa, phát huy tối đa tiềm năng cho năng suất và đảm bảo chất lượng nông sản, hướng đến một nền nông nghiệp thân thiện với môi trường, an toàn và bảo vệ sức khỏe con người

e Tiết kiệm nước tưới

Nước là điều kiện ngoại cảnh không thể thiếu trong hoạt động trồng lúa, vì nó

có tác dụng điều hòa khí hậu trong ruộng, tạo điều kiện cho việc cung cấp dinh dưỡng,

làm giảm nhiệt độ, muối phèn, chất độc và cỏ dại (Vũ Triệu Mân, 2007) [68]

Chế độ tưới ướt khô xen kẽ (AWD) trong canh tác SRI tiết kiệm nước tưới hơn

so với phương pháp tưới ngập nước thường xuyên (CF) trong canh tác thông thường

Ghi chú: Mô tả với giống lúa có thời gian sinh trưởng dưới 100 ngày

Hình 1.1 Phương pháp tưới tiêu ướt - khô xen kẽ theo hướng hệ thống thâm canh lúa cải

tiến (SRI) và phương pháp tưới tiêu ngập nước thường xuyên (canh tác thông thường)

Nếu không xét đến các yếu tố như lượng nước mưa bổ sung; lượng nước thấm qua rãnh, chảy tràn; lượng nước bốc hơi bề mặt; nước trọng lực và nước mao quản trong đất, qua hình 1.1 có thể thấy:

Ở chế độ tưới AWD mức nước điều tiết giảm thấp, âm dưới mặt ruộng trong một số giai đoạn, kết hợp số lần tưới ít hơn so với chế độ tưới CF, kết hợp mức nước lấy vào thấp hơn, thời gian ngập trên ruộng ngắn hơn cho nên tiết kiệm nước tưới hơn

so với chế độ CF

Humayun Kabir (2002) [114], đã chỉ ra: Canh tác SRI làm giảm những yêu cầu, đòi hỏi của nông nghiệp về nguồn nước trên thế giới, một nguồn tài nguyên đang ngày càng trở nên khan hiếm Lúa là cây tiêu thụ nước hàng đầu và những phương pháp SRI

có thể cắt giảm 1/2 tới 2/3 những đòi hỏi về tưới tiêu của sản xuất lúa

f Thích ứng với điều kiện ngoại cảnh bất lợi và thời tiết cực đoan

Thiên tai trong đó có nguyên nhân do thời tiết cực đoan gây ra ở nước ta là vô cùng nặng nề, nghiêm trọng Nghiên cứu mới đây của Quỹ Châu Á chỉ ra rằng trong

20 năm qua Việt Nam là 1 trong 5 nước có rủi ro thiên tai cao nhất thế giới, với mức thiệt hại ước tính chiếm 1,5% GDP hàng năm (DMC, 2011) [31]

Theo Bộ TNMT (2012) [18], BĐKH sẽ tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống và môi trường trên phạm vi toàn thế giới: Đến năm 2080 sản lượng ngũ cốc

có thể giảm 2 - 4%, giá sẽ tăng 13- 45%, tỷ lệ dân số bị ảnh hưởng của nạn đói chiếm

36 - 50%

Ở Việt Nam, trong khoảng 50 năm qua, nhiệt độ trung bình năm đã tăng khoảng 0,7oC, mực nước biển đã dâng khoảng 20 cm Hiện tượng El-Nino, La-Nina ngày càng tác động mạnh mẽ BĐKH thực sự đã làm cho các thiên tai, đặc biệt là bão, lũ, hạn hán

ngày càng ác liệt Theo tính toán, nhiệt độ trung bình ở Việt Nam có thể tăng lên 3oC

và mực nước biển có thể dâng 1 m vào năm 2100

Theo dõi 50 năm qua, nhiệt độ trung bình năm tăng 0,50C, trong khi đó lượng mưa có chiều hướng giảm dần, giảm trung bình năm 0,3% ở các tỉnh thuộc khu vực Bắc Trung bộ trong đó có Quảng Bình Vấn đề đặt ra là nhiệt độ tăng gây các hiện tượng cực đoan như hạn hán, bốc hơi mặt nước tăng; lượng mưa có chiều hướng giảm, thiếu nước nghiêm trọng Do vậy cần phải có các giải pháp kỹ thuật canh tác tiết kiệm nước, trong đó kỹ thuật SRI trên cây lúa là giải pháp tích cực nhất để thích ứng với biến đổi khí hậu trong dài hạn (Bộ TNMT, 2012) [18]

1.1.2 Giống lúa chất lượng

Lúa chất lượng được hiểu theo khái niệm nông học là các giống lúa có hạt dài, không bạc bụng, cơm mềm với các chỉ tiêu sinh hóa như hàm lượng tinh bột thấp; protein, lipit, các khoáng chất, vitamin B1, B2, B6, BP có hàm lượng cao, chất lượng nấu nướng có mùi vị thơm ngon, dẻo

Trong khái niệm liên quan đến giá trị thương phẩm thì lúa chất lượng cao ngoài chất lượng dinh dưỡng, chất lượng nấu nướng còn liên quan đến tỷ lệ thành tấm: dưới 20%, dưới 15%, 5% phụ thuộc vào thói quen, nhu cầu của các vùng miền, thị hiếu tiêu dùng các nước và có giá bán cao hơn lúa gạo thông thường

Như vậy, lúa chất lượng trong sản xuất là những giống lúa mang lại giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao, phù hợp với xu hướng tiêu dùng của mỗi vùng, mỗi dân tộc, là sản phẩm lúa gạo được chăm sóc theo một quy trình tốt nhất, có hệ thống quản lý các yếu tố đầu vào, kiểm tra chất lượng sản phẩm đầu ra, được áp dụng những công nghệ, kỹ thuật mới về sử dụng đất, phân bón, nước tưới, bảo quản, chế biến sau thu hoạch

Theo Lê Doãn Diên (2003) [28], Protein của gạo là loại protein có giá trị dinh dưỡng cao nhất trong các loại protein của các hạt cốc khác như lúa mì, ngô, cao lương, v.v… Protein của gạo được đặc trưng bởi tính dễ đồng hóa (khoảng 98%) và bởi tính cân bằng của các amino axit có trong thành phần của protein gạo, đặc biệt

là tính cân bằng của 8 amino axit có trong thành phần của gạo, nhất là các amino axit không thể thay thế Đặc biệt hàm lượng lysine - một amino axit rất quan trọng với sức khoẻ của người, nhất là đối với trẻ em trong gạo khá cao (trung bình 3,6%) Protein trong lúa gồm albumin (50%), globulin (12%), prolamin (3%), glutelin (80%) và có sự cân bằng của các axit amin không thay thế như: lysine, methyonin (Hoàng Kim Anh, 2008) [1] Chính vì thế một mục tiêu quan trọng trong chọn giống lúa chất lượng là nâng cao hàm lượng protein nhưng phải giữ được tính ổn định, cân bằng về hàm lượng và tỷ lệ các axit amin không thay thế

Hương vị: Đến nay, đã tìm thấy hàng trăm chất tạo mùi thơm trong cây lúa, đó

là những hợp chất dễ bay hơi như hydrocarbons, alcohol, aldehydes, ketones, esters Trong số đó, chất 2-acetyl-1-pyrroline (2Aps) là chất quan trọng nhất tạo nên mùi thơm ở tất cả các giống lúa thơm (Buttery et al., 1982; 1983; Paule et al., 1989; Laksanalamai et al., 1993) Hàm lượng 2APs ở những giống lúa thơm đạt tới 0,09

mg/kg, cao gấp hơn 10 lần so với các các giống lúa không thơm (0,006 - 0,008 mg/kg)

(Buttery et al., 1983) Nhiều kết quả nghiên cứu về di truyền tính trạng thơm ở lúa cho thấy, gen đơn lặn fgr nằm trên nhiễm sắc thế (NST) số 8 kiểm soát tổng hợp hợp chất tạo mùi thơm 2Aps trong cây lúa (Dương Xuân Tú, N V Khởi và cs, 2014) [95]

Lúa chất lượng đã và đang được trồng ngày càng phổ biến trên thế giới Khi đã đáp ứng đủ nhu cầu lương thực cho một bộ phận dân số thế giới, đặc biệt ở các nước đang phát triển và phát triển thì nhu cầu về sử dụng lúa chất lượng, có tính dẻo, thơm, giàu protein, vitamin là cần thiết và ngày càng tăng Lúa chất lượng thường có năng suất không cao, đơn cử tại Thái Lan, một trong những quốc gia trồng lúa chất lượng phổ biến, diện tích dao động 9 - 10 triệu ha tuỳ thuộc giá cả gạo trên thị trường quốc

tế Trong hai thập kỷ đầu của cuộc cách mạng xanh, sản xuất lúa gạo của Thái Lan tăng từ 12,4 đến 21,2 triệu tấn, nhưng năng suất tăng chậm từ 1,79 tấn/ha năm 1968 lên 2,19 tấn/ha vào năm 1988 do nhu cầu của nông dân trong việc tập trung sản xuất lúa chất lượng cao, tuy có năng suất không cao (IRRI, 2017) [165]

1.1.3 Vai trò của mật độ trong canh tác lúa

Các tác giả sinh thái học đã nghiên cứu mối quan hệ giữa năng suất và quần thể ruộng cây trồng và đều thống nhất rằng: các giống khác nhau phản ứng với mật độ khác nhau, việc tăng mật độ ở một giới hạn nhất định thì năng suất tăng, còn tăng quá thì năng suất giảm xuống Holiday (1960) [83], cho rằng quan hệ giữa mật độ và năng suất cây lấy hạt là quan hệ parabol, tức là mật độ lúc đầu tăng thì năng suất tăng nhưng nếu tiếp tục tăng mật độ quá thì năng suất lại giảm

Mật độ liên quan chặt chẽ đến số bông/đơn vị diện tích, do trực tiếp ảnh hưởng đến số nhánh hữu hiệu Tuy nhiên, ngoài tác động của mật độ thì khả năng đẻ nhánh của cây lúa phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như điều kiện ngoại cảnh, chế độ dinh dưỡng, mật độ, ánh sáng, nguồn nước cũng như điều kiện kỹ thuật canh tác (Nguyễn Thị Bích Hằng, 2013) [157] Khi nghiên cứu về vấn đề này Sasato (1966) đã kết luận: trong điều kiện dễ canh tác, lúa mọc tốt thì nên cấy mật độ thưa, ngược lại phải cấy dày Giống lúa cho nhiều bông thì cấy dày không có lợi bằng giống to bông, vùng lạnh nên cấy dày hơn vùng nóng ẩm, mạ dảnh to nên cấy thưa hơn mạ dảnh nhỏ, lúa gieo muộn nên cấy dày hơn lúa gieo sớm (Kaw R N, Khush G S, 1985) [119]

Đã có nhiều nghiên cứu chứng minh sự tương quan giữa mật độ gieo trồng và năng suất lúa Cây lúa có khả năng thích ứng rộng với mật độ gieo trồng bằng cách tự

điều chỉnh số bông, số nhánh mang bông và tỷ lệ hạt chắc tùy thuộc vào điều kiện môi trường (dẫn theo Takeda và Hirota, 1971) (Nguyễn Hữu Huân, 2011) [59]

Nghiên cứu về khả năng đẻ nhánh S.Yoshida (1985) [143] đã khẳng định: Trong ruộng lúa cấy, khoảng cách thích hợp cho lúa đẻ nhánh khoẻ và sớm thay đổi từ

20 x 20 cm đến 30 x 30 cm Theo tác giả thì việc đẻ nhánh chỉ xảy ra đến mật độ 300 cây/m2, nếu tăng số dảnh cấy lên nữa thì chỉ có những dảnh chính cho bông Năng suất hạt tăng lên khi mật độ cấy tăng lên 182 - 242 dảnh/m2 Số bông trên đơn vị diện tích cũng tăng theo mật độ nhưng lại giảm số hạt trên bông Mật độ cấy thực tế là vấn đề tương quan giữa số dảnh cấy và sự đẻ nhánh Thường gieo cấy thưa thì lúa đẻ nhánh nhiều còn cấy dày thì đẻ nhánh ít

Trong thực tế sản xuất người dân thường trồng lúa theo tập quán với mật độ cao, lượng giống gieo sạ 200 - 300 kg/ha (Nguyễn Văn Luật, 2001) [67] Lượng giống gieo sạ nhiều như thế thì sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sự tiếp nhận ánh sáng của từng cây lúa trong quần thể ruộng lúa, nhu cầu dinh dưỡng từ đất trồng và tạo điều kiện thuận lợi cho sâu bệnh phát triển Các nhà khoa học đã chứng minh được những yếu tố gây dịch bệnh tích cực, nhất là khi cây trồng phải sống trong quần thể chật hẹp thiếu ánh sáng cho các lá dưới, làm cây lúa trở nên yếu ớt sâu bệnh dễ tấn công (Nguyễn Ngọc

Đệ, 2009) [36]

1.1.4 Vai trò của phân bón đối với lúa

1.1.4.1 Nhu cầu dinh dưỡng N, P, K của cây lúa

Phân bón có vai trò quan trọng trong tăng năng suất cây trồng Tổng sản lượng nông sản tăng lên nhờ phân bón tại Việt Nam ước tính khoảng 35 - 40%, tại Trung Quốc khoảng 32% và trên toàn thế giới khoảng 50% (Cao Kỳ Sơn, 2010) [82]

Lúa cũng như các cây trồng khác trong quá trình sinh trưởng, phát triển cần đầy

đủ đạm, lân, kali Theo tính toán của các nhà khoa học, để có năng suất trên 5 tấn/ha, mỗi vụ lúa cần bón trung bình 80 - 100 kg N + 40 - 60 kg P2O5 + 30 - 50 kg K2O tùy theo vùng đất, giống lúa và mùa vụ Một điều cần lưu ý trong kỹ thuật bón phân cho lúa là ở mỗi giai đoạn sinh trưởng cây cần lượng đạm, lân và kali khác nhau Ở giai đoạn lúa còn nhỏ cần nhiều đạm, lân để phát triển rễ, thân và lá, còn kali thì cần rất ít

Ở gian đoạn đẻ nhánh, ngoài yêu cầu về đạm và lân cần có thêm kali để giúp cây chuyển sang giai đoạn làm đòng thuận lợi Ở giai đoạn có đòng, lượng đạm cần trung bình, nhu cầu về lân giảm, còn nhu cầu về kali tăng rõ rệt, để giúp cây tăng cường tổng hợp tinh bột cho hạt lúa chắc mẩy Ở gian đoạn này nếu thiếu kali lá lúa mau bị khô vàng, khả năng quang hợp giảm nhanh, sự tổng hợp chất tinh bột bị hạn chế làm hạt lúa chín không đẫy, lép lửng nhiều, ảnh hưởng rõ rệt đến năng suất và chất lượng lúa, gạo Ở giai đoạn sinh trưởng của cây lúa nếu bị thiếu hoặc thừa một yếu tố dinh dưỡng nào cũng đều có ảnh hưởng không tốt

Kết quả nghiên cứu khoa học trong rất nhiều năm của các Viện, Trường, cũng như kết quả điều tra kinh nghiệm của các hộ nông dân cho thấy năng suất cây trồng và hiệu quả kinh tế cao, ổn định ở những nơi có bón tỷ lệ N hữu cơ và N vô cơ với tỷ lệ N tính từ hữu cơ chiếm khoảng 25 - 30% tổng nhu cầu của cây trồng Ước tính do bón phân hữu cơ năng suất cây trồng đã tăng được 10 - 20% Nếu tính riêng về thóc do bón phân hữu cơ (chủ yếu là phân chuồng) đã đạt khoảng 2,5 - 3,0 triệu tấn thóc/năm (Bùi Huy Hiền, Nguyễn Trọng Thi và cs, 2005) [54]

Bón phân chuồng làm tăng đáng kể hiệu suất sử dụng phân đạm Năng suất lúa đạt cao nhất khi tỷ lệ đạm hữu cơ trong tổng lượng đạm bón khoảng 30 - 40% (bón 10 tấn phân chuồng/ha thường cho khoảng 30 - 35 kg N tương đương 65 - 75 kg urê) Cân đối hữu cơ - vô cơ không chỉ làm tăng hiệu quả sử dụng phân khoáng mà ngược lại phân khoáng cũng làm tăng hiệu lực phân chuồng Trên nền có bón phân khoáng, hiệu lực 1 tấn phân chuồng đạt 53 - 89 kg thóc, trong khi không có phân khoáng chỉ đạt 32

- 52 kg (Trần Thị Thu Hà, 2009) [44]

Bón chất hữu cơ sẽ cải thiện được các tính chất vật lý đất, hóa học và sinh học của đất; đồng thời hạn chế mức độ độc hại của một số nguyên tố như nhôm (Al), sắt (Fe); giảm bớt sự cố định P2O5 trong đất dưới tác dụng kết hợp Al3+, Fe3+ ở dạng phức chất; nâng cao sự hoà tan lân ở dạng phốt phát sắt hoá trị ba dưới tác dụng khử ôxy

Nghiên cứu về phân hữu cơ cho thấy các chất hữu cơ là thức ăn cho các vi sinh vật đất Vi sinh vật phân giải chất hữu cơ và cung cấp cho cây trồng Nếu vi sinh vật phong phú thì cây trồng phát triển lành mạnh, tăng khả năng kháng sâu bệnh và năng suất cao hơn Do đó biện pháp nâng cao độ phì của đất nên được ưu tiên trong SRI Khuyến khích áp dụng phân bón từ nông trại/phân chuồng (10 - 20 tấn/ha) hoặc phân xanh Nên kiểm tra cẩn thận chất lượng phân chuồng khi mua vào để sản xuất (C Witt, A Dobermann, R Buresh, 2004) [111]

Bón phân hữu cơ có tác dụng làm giảm rửa trôi, giảm bốc hơi của phân hóa học bón vào Do đó, hiệu quả sử dụng của phân đạm vô cơ tăng lên, hiệu suất sử dụng phân hóa học và phân đạm của lúa có thể tăng lên 30 - 40% trên nền bón phân hữu cơ

so với nền không bón Đây là cơ sở quan trọng để giảm lượng đạm trong canh tác SRI, cân đối lượng NPK nhằm giảm chi phí đầu vào, giảm phát thải khí nhà kính nhưng năng suất vẫn giữ vững, tăng trưởng

1.4.1.2 Vai trò của N, P, K đối với cây lúa

Đạm (N) là chất tạo hình cây lúa, là thành phần chủ yếu của protein và chất diệp lục làm cho lá xanh tốt, gia tăng chiều cao cây, số chồi và kích thước lá thân Do

đó, dựa vào màu sắc và kích thước lá, chiều cao và khả năng đẻ nhánh của cây lúa,

người ta có thể chẩn đoán tình trạng dinh dưỡng đạm trong cây

Đạm cần thiết cho suốt quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa và

có tính chất liên tục từ khi gieo trồng đến khi chín Tuy nhiên chúng ta cần quan tâm nhất 2 thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng, đặc biệt là thời kỳ đẻ nhánh rộ cây lúa hút nhiều đạm nhất Thông thường lúa hút 70% lượng đạm cần thiết cho

đẻ nhánh, đây là thời kỳ hút đạm có ảnh hưởng lớn nhất đến năng suất lúa Đạm là yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến năng suất lúa, cây có đủ đạm thì các yếu tố khác mới phát huy hết được tác dụng (Bùi Huy Đáp, 2000) [35]

Lân (P2O5) có mối quan hệ chặt chẽ đến sự hình thành diệp lục, protit và vận chuyển tinh bột; lân còn đóng góp vào quá trình hình thành chất béo và tổng hợp protein trong cây Trong cây lúa, tính theo chất khô, tỷ lệ lân nguyên chất (P2O5) chiếm trong khoảng 0,20% trong rơm rạ và khoảng 0,48% trong hạt gạo Phân lân tham gia vào thành phần của ADN và ARN Cũng như đạm, tỷ lệ lân cao hơn tại các

cơ quan non của cây lúa Lân cũng làm tăng sự phát triển của bộ rễ, thúc đẩy việc ra

rễ, đặc biệt là rễ bên và lông hút Cây lúa hút lân trong suốt thời kỳ sinh trưởng từ khi mọc lên đến khi trỗ nhưng hút lân mạnh nhất là thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng, tuy nhiên giai đoạn đầu nhu cầu về lân của lúa là rất thấp

Cây lúa được bón đầy đủ lân và cân đối đạm sẽ phát triển xanh tốt, khỏe mạnh, chống đỡ với điều kiện bất thuận như hạn, rét Cây lúa đủ lân để khỏe, bộ rễ phát triển tốt, trỗ và chín sớm ngay cả trong điều kiện nhiệt độ thấp trong vụ đông xuân, hạt thóc mẩy và sáng

Khi cây lúa được cung cấp lân thoả đáng sẽ tạo điều kiện cho bộ rễ phát triển tốt, tăng khả năng chống hạn, tạo điều kiện cho sinh trưởng, phát triển, thúc đẩy sự chín của hạt và cuối cùng là tăng năng suất lúa thiếu lân cây còi cọc, đẻ nhánh kém

bộ lá ngắn, phiến lá hẹp, lá có thế dựng đứng và có màu xanh tối, số lá, số bông và

số hạt/bông đều giảm Muốn cho cây lúa sinh trưởng, phát triển và cho năng suất cao thì không những cần cung cấp đầy đủ đạm mà cũng cần cung cấp đầy đủ cả lân cho cây lúa (Togari Matsuo, 1977) [88]

Khác với đạm và lân, kali không tham gia vào thành phần bất kỳ một hợp chất hữu cơ nào mà chỉ tồn tại dưới dạng ion trong dịch bào và một phần nhỏ kết hợp với chất hữu cơ trong tế bào chất của cây lúa Kali tồn tại dưới dạng ion nên nhờ vậy có thể len lỏi vào giữa các bào quan, xúc tiến qúa trình vận chuyển dinh dưỡng, giúp cây lúa tăng cường hô hấp Kali còn giúp thúc đẩy tổng hợp protit, do vậy, nó hạn chế việc tích lũy nitrat trong lá, hạn chế tác hại của việc bón thừa đạm cho lúa Ngoài ra, kali còn giúp bộ rễ tăng cường hút nước và cây không bị mất nước ngay cả lúc khô hạn, kali làm tăng khả năng chống hạn và chống rét cho cây lúa

Cây lúa khi đủ lượng kali sẽ cứng cáp, không bị đổ ngã, chống hạn, chống rét Cây lúa thiếu kali lá có màu lục tối, mép lá hơi nâu vàng Thiếu kali nghiêm trọng trên đỉnh lá có vết hoạt tử màu nâu tối trong khi các lá già phía dưới thường có vết bệnh

tiêm lửa Khi tỷ lệ kali trong cây giảm xuống chỉ bằng ½ - 1/3 so với bình thường thì mới thấy triệu chứng thiếu kali trên lá, cho nên khi triệu chứng xuất hiện thì năng suất

đã giảm nên việc bón kali không thể bù đắp được Do vậy không nên đợi đến lúc xuất hiện triệu chứng thiếu kali rồi mới bón bổ sung kali cho cây

Với liều lượng thấp và tối ưu, các mối quan hệ giữa N - P - K là tương hỗ, song khi vượt quá tỉ lệ thích hợp, chúng trở nên đối kháng Đây cũng chính là cơ sở khoa học để bón kali nhằm hạn chế lốp đổ hoặc tăng khả năng chịu lạnh khi bón quá dư thừa đạm Trong mối quan hệ này, kali đã làm tăng hệ số sử dụng đạm của cây lúa Không bón kali hệ số sử dụng đạm chỉ đạt 15 - 30%, trong khi có bón kali hệ số này tăng lên đến 39 - 49% Như vậy, trong nhiều trường hợp, năng suất tăng không hẳn là

do bón kali mà là kali đã có tác dụng tương hỗ, làm cây hút được nhiều đạm và các chất dinh dưỡng khác hơn từ đất và phân bón Ngược lại, thiếu đạm trong thời gian dài, làm cho năng suất cây trồng giảm đi rõ rệt (Nguyễn Văn Bộ, 2013) [4]

1.1.5 Vai trò của nước đối với cây lúa

1.1.5.1 Nhu cầu nước của cây lúa

Trong canh tác lúa, nước là yếu tố đầu tiên ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng, phát triển và năng suất mùa vụ Theo Goutchin để tạo được 1 đơn vị thân lá cây lúa cần 400 - 450 đơn vị nước, con số tương tự đối với hạt là 300 - 350 (Nguyễn Thị Bích Hằng, 2013) [157] Cây lúa luôn cần nước từ giai đoạn mạ, làm đòng đến trỗ

và chín Do đó cần cung cấp nước và duy trì mức nước 3 - 5 cm ở ruộng để lúa sinh trưởng tốt và đạt năng suất cao Ngược lại, nếu mức nước quá cao, ngập úng sẽ không tốt cho sự đẻ nhánh, làm đốt và vươn lóng Đây là vấn đề luôn được các nhà khoa học quan tâm, đào sâu nghiên cứu để tìm các giải pháp sao cho sử dụng nước hiệu quả và tiết kiệm nhất (Nguyễn Thị Kim Hiệp, 1997) [58]

Việc cắt giảm khoảng 10% lượng nước cho hệ thống canh tác lúa gạo sẽ cung cấp một lượng nước tương ứng với 150.000 triệu m3 tương ứng khoảng 25% tổng lượng nước ngọt dùng cho mục đích phi nông nghiệp trên toàn cầu (Hoàng Văn Phụ, 2005) [73]

Lúa là thực vật thủy sinh, do vậy luôn thích hợp với điều kiện ngập nước, sinh trưởng, phát triển tốt khi được cung cấp nước đầy đủ theo từng thời kỳ sinh trưởng Trong nguồn gốc cây lúa, phân loại theo môi trường canh tác có lúa rẫy, cho thấy lúa

có khả năng thích ứng khá tốt về mặt di truyền trong điều kiện thiếu nước, khô hạn

Tuy nhiên, về mặt sinh lý, trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển, cây lúa không phải cần lớp nước ngập thường xuyên, chỉ có hai thời kỳ quan trọng cây lúa cần phải đủ 100% độ ẩm bão hòa, duy trì 3 - 5 cm nước ngập trên bề mặt ruộng lúa: từ hình thành tượng khối sơ khởi đến bắt đầu làm đòng; giai đoạn trỗ - chín sữa, thiếu nước ở 2 giai đoạn này sẽ ảnh hưởng trầm trọng đến năng suất

Hiện nay có nhiều phương thức tưới nước tiết kiệm được nghiên cứu, thực nghiệm trong từng điều kiện sản xuất như:

Tưới ẩm: Diện tích tưới ẩm dưới 10% so với 90% diện tích lúa trên thế giới được tưới ngập, lưu ý vấn đề cỏ dại phát sinh mạnh và tưới ẩm chỉ thích nghi ở những vùng thiếu nước trầm trọng hoặc với canh tác lúa nương

Quản lý nước “nông - lộ - phơi”: Giữ mực nước ở mức xâm xấp “nông” trong giai đoạn lúa đẻ nhánh, nếu để ruộng bị khô nước hoặc nước quá nhiều cũng sẽ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình đẻ nhánh, giảm tỷ lệ chồi vô hiệu và hạn chế sự gây hại của sâu bệnh ở thời điểm cuối vụ, bằng cách tháo cạn nước để "lộ" mặt đất ruộng lên

và "phơi" khoảng 5 - 7 ngày, rồi cho nước vào để bón phân đón đòng Sau khi bón phân 7 - 10 ngày có thể rút nước cạn ruộng lần thứ 2 khoảng 5 - 7 ngày, rồi cho nước vào trở lại và tiếp tục giữ nước“nông” thường xuyên trong giai đoạn lúa làm đòng và trổ Trước khi thu hoạch 10 - 12 ngày nên tháo cạn nước trong ruộng khô để tiện cho việc thu hoạch

Quản lý nước “ướt khô xen kẽ (AWD)” theo hướng SRI: Tưới ướt khô xen

kẽ (AWD) là phương pháp tưới tiết kiệm nước mà nông dân có thể áp dụng để giảm

số lần tưới nước trên đồng ruộng mà không ảnh hưởng đến năng suất lúa Trong phương pháp AWD, nước được bơm vào đồng một vài ngày sau khi lượng nước đọng trong ruộng lúa dần rút hết Do đó mặt ruộng luôn được xen kẽ luân phiên ngập nước và không ngập nước (IRRI, [155], [154])

1.1.5.2 Vai trò của nước đối với cây lúa

Nước có vai trò cực kỳ quan trọng đối với đời sống của cây lúa Nước là điều kiện để thực hiện các quá trình sinh lý của cây lúa, vận chuyển dưỡng chất đến các bộ phận khác nhau của cây lúa Nước tưới có vai trò quan trọng đối với năng suất và chất lượng lúa gạo vì tham gia vào quá trình quang tổng hợp tạo ra hydratcacbon cung cấp cho cây trồng và hòa tan các chất dinh dưỡng cho cây trồng hấp thụ

Trong tổng số khối lượng nước được khai thác sử dụng trên toàn thế giới hiện nay là 3.800 tỷ m3 thì việc tưới tiêu nước trong nông nghiệp sử dụng 70% (2.700 tỷ

m3) Gần 95% lượng nước tại các nước đang phát triển được sử dụng để tưới tiêu cho đất nông nghiệp Tuy nhiên cho đến nay, nguồn nước ngầm đã giảm mạnh và cạn kiệt

ở 20 nước với dân số chiếm tới 50% dân số thế giới (Lê Thạc Cán, 1996) [20]

1.1.6 Cơ sở khoa học của áp dụng một số biện pháp kỹ thuật theo hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI)

Kỹ thuật SRI được phát triển ở Madagascar vào đầu những năm 1980 và hiện đang được phổ biến bởi tổ chức phi chính phủ (NGO) Association Tefy Saina, kỹ thuật này giúp tăng năng suất lúa một cách bền vững Năng suất trung bình theo hướng SRI khoảng 8 tấn/ha, gấp hơn 2 lần năng suất trung bình hiện nay của thế giới (3,6 tấn/ha) (Humayun Kabir, 2002) [114]

Những hiệu quả tích cực của SRI đạt được bởi lợi dụng các quá trình sinh học thay vì dựa vào việc đầu tư phân bón hoá học và thuốc bảo vệ thực vật để tăng sản lượng Những hiệu quả này có được từ việc tăng cường hoạt động của vi sinh vật hút nitơ và oxy tự do trong không khí, thông qua lao động chăm chỉ, đúng kỹ thuật và hệ sinh thái nông nghiệp hoạt động mạnh

SRI đặt ra một vấn đề hạch toán cho việc canh tác lúa giữa những biện pháp mới được thực hiện để làm tăng năng suất với những biện pháp thông thường vẫn được làm Năng suất cao nhất với SRI vượt xa những gì được nghĩ chung chung là

“giới hạn sinh học tối đa” đối với lúa đã gây ra tranh luận trong giới khoa học Chúng

ta đã biết các hoạt động SRI tác động nhẹ đến tiềm năng di truyền trong cây lúa, những tiềm năng đang bị che khuất bởi những biện pháp canh tác lúa thông thường ở vùng đất thấp (Norman Uphoff, 2000) [126]

Sau khi bị lãng quên trong 10 năm, những đánh giá một cách có hệ thống

về SRI được thực hiện bởi Fr Henryde Laulanie, S.J (1993), được bắt đầu vào năm

1994 Những đánh giá đầu tiên bên ngoài Madagascar đã được thực hiện tại Đại học Nông Nghiệp Nanjing (Nanjing Agricultural University) năm 1999 và đã đạt được năng suất 9,2 - 10,5 tấn/ha, chỉ sử dụng khoảng 1/2 lượng nước tưới như bình thường Năm 2000, Cục Nghiên cứu và Phát triển nông nghiệp Indonesia đã đạt được năng suất 9,5 tấn/ha trong những thử nghiệm SRI vào mùa mưa tại trạm Sukamandi Từ đó về sau việc đánh giá sử dụng các biện pháp SRI đã và đang được trải rộng nhanh chóng,

vì vậy hiện nay nó đang được xúc tiến thực hiện ở hơn 20 nước trên thế giới bao gồm

cả 6 nước Đông Nam Á (Norman Uphoff, 2000) [126] Đến nay, có khoảng 50 nước trên thế giới tiếp cận với SRI (Hoàng Văn Phụ, Ngô Tiến Dũng, 2016) [77]

Theo N Uphoff [132], mặc dù SRI đã được phát triển cho nông dân ở Madagascar bằng phương pháp cấy Tuy nhiên, SRI không nhất thiết phải áp dụng biện pháp cấy, kể từ khi F Laulanié giới thiệu đến nay, có nhiều thay đổi trong tập

quán sản xuất của nông dân

Hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI) là phương pháp canh tác dựa trên các cơ

sở khoa học xuất phát từ thực tế sản xuất lúa hiện nay Bởi một số biện pháp canh tác truyền thống đã cản trở và làm giảm sức sống tiềm năng của cây lúa Nông dân thường gieo mạ dược, nhổ đi cấy khi cây mạ 4- 5 lá thậm chí còn già hơn; thường cấy 3 - 5 rảnh/ khóm và cấy 45 - 50 khóm/ m2 Biện pháp này đã làm cho cây mạ bị đứt rễ, gây chột, lâu hồi xanh, dẫn đến đẻ nhánh kém, số nhánh hữu hiệu thấp và bông nhỏ, hạt

ít Mặt khác, nông dân thường bón đạm cao hơn so với nhu cầu của cây lúa và không cân đối với kali Việc bón đạm quá nhiều, đạm không được vùi sâu dễ bị mất đạm do

bị rửa trôi, bị bay hơi cây lúa không đẻ tập trung, nhiều nhánh vô hiệu, dẫn đến năng suất thấp Việc cấy mau, bón phân lai rai, bón nhiều phân và lạm dụng phân đạm cũng

là nguyên nhân gây bùng phát các loại sâu bệnh hại Hệ lụy nêu trên làm cho đất canh tác ngày càng xấu đi, ảnh hưởng tới môi trường sinh thái và sức khoẻ cộng đồng, năng suất lúa có xu hướng ngày càng giảm

Cơ sở khoa học của phương pháp này là khai thác những tiềm năng luôn tồn tại ở cây lúa nhưng bị ức chế bởi các hoạt động quản lý thông thường như: để ruộng ngập nước, yếm khí, cấy mạ già, cấy dày và sử dụng nhiều phân bón hóa học, thuốc trừ cỏ, trừ sâu Việc phát triển SRI có thể được coi như một bước tiến mới về khoa học nông nghiệp nhằm đạt mục tiêu về giảm thiểu tác hại của biến đổi khí hậu, phát triển nông nghiệp bền vững, nâng cao đời sống của người dân và mang lại lợi ích về mặt xã hội (Phụ H V và

cs, 2015) [76]

Hệ thống thâm canh lúa cải tiến là thực hiện tổng hợp các biện pháp: Quản lý dịch hại tổng hợp (IPM); quản lý dinh dưỡng tổng hợp (INM) và quản lý nước tổng hợp (IWM) Thực tiễn cho thấy, cây lúa chỉ khoẻ mạnh và cho năng suất cao khi cây

có bộ rễ khoẻ mạnh, phát triển tốt; cây đẻ nhiều nhánh và đẻ tập trung giai đoạn đầu;

mỗi khóm lúa có nhiều bông và tỷ lệ hạt chắc trên bông cao

1.1.7 Phân vùng sinh thái sản xuất lúa theo nguồn nước tưới tiêu

Miền Trung là vùng có nguồn tài nguyên đa dạng, phong phú, là điều kiện để phát triển kinh tế toàn diện Để phát triển một nền kinh tế bền vững và hiệu quả, công tác phân vùng sinh thái có ý nghĩa khoa học, kinh tế và thực tiễn, nó tối ưu hóa lợi ích kinh tế từ môi trường sinh thái và tối thiểu hóa các nguy cơ về thiên tai môi trường Phân vùng sinh thái để trên cơ sở tài nguyên đất, nước, khí hậu, xác định lợi thế và các hạn chế của các vùng sinh thái về nguồn nước, dòng chảy để phát triển nông - lâm - ngư nghiệp và các ngành kinh tế khác theo hướng ổn định và bền vững (Lê Sâm và cs, 2008) [81]

Tại miền Trung, phân vùng sinh thái về nguồn nước có 2 vùng gồm vùng khó khăn về nguồn nước và vùng có sẵn nguồn nước nhưng sử dụng chưa hợp lý Vùng khó khăn về nguồn nước là các vùng sinh thái cát ven biển và vùng gò đồi cao Vùng

có sẵn nguồn nước là vùng đồng bằng tiếp giáp vùng gò đồi, được thừa hưởng nguồn nước từ hệ thống công trình thủy lợi như đập dâng, hồ chứa, trạm bơm (Lê Sâm và cs, 2008) [81] Do vậy, đây là cơ sở để nghiên cứu của đề tài tập trung ở vùng chủ động nước tưới và không chủ động nước tưới nhằm thích ứng với điều kiện sinh thái của vùng cũng như tỉnh Quảng Bình và sử dụng nước tiết kiệm trong điều kiện chưa thể cải thiện được nguồn nước tưới tiêu cho sản xuất nông nghiệp trong giai đoạn hiện nay

Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ, các công trình thủy lợi ở Việt Nam đang được khai thác gồm: 5.656 hồ chứa; 8.512 đập dâng; 5.194 trạm bơm điện, cống tưới tiêu các loại; 10.698 các công trình khác và trên 23.000 bờ bao ngăn lũ đầu vụ hè thu ở ĐBSCL, cùng với hàng vạn km kênh mương và công trình trên kênh Theo đánh giá

của Bộ NN và PTNT thì năng lực phục vụ của các hệ thống đạt bình quân 60% so với năng lực thiết kế, chất lượng việc cấp thoát nước chưa chủ động và chưa đáp ứng được

so với yêu cầu của sản xuất và đời sống Riêng vùng Bắc Trung bộ, hiện có 2 hệ thống thủy lợi lớn, 20 hồ chứa có dung tích trên 10 triệu m3 và hàng nghìn công trình hồ, đập, trạm bơm vừa và nhỏ Tổng diện tích tưới thiết kế là 424.240 ha canh tác, thực tưới được 235.600 ha lúa đông xuân, 159.700 ha lúa hè thu Các hệ thống tiêu có diện tích tiêu thiết kế 163.200 ha, thực tiêu được 132.880 ha [153] Theo Tổng cục Thống

kê (2015) thì tổng diện tích lúa toàn vùng Bắc Trung bộ đạt 444.500 ha, trong đó có 211.200 ha vụ hè thu, như vậy, tính riêng vụ hè thu chỉ có 75,6% diện tích được tưới, 62,9% diện tích lúa được tiêu chủ động, còn lại là diện tích không chủ động tưới tiêu

Có 02 vấn đề chính ảnh hưởng đến phân bố đất sản xuất nông nghiệp chủ động hoặc không chủ động tưới tiêu là khả năng san phẳng của mặt ruộng và hệ thống thủy lợi Xét riêng về hệ thống thủy lợi thì có hai hợp phần quan trọng là năng lực cấp nước của hồ, đập và hệ thống kênh mương nội đồng Những vùng có các hồ chứa, các đập ngăn, đập tràn nếu không đáp ứng diện tích tưới tiêu hoặc hệ thống kênh mương nội đồng chưa hoàn chỉnh thì sẽ không chủ động tưới tiêu

Nguyên nhân một phần diện tích lúa ở tỉnh Quảng Bình chưa chủ động được tưới tiêu ngoài hệ thống kênh mương chưa hoàn chỉnh và một phần xuống cấp còn do năng lực cấp nước của các hồ chứa trong thời gian qua không đáp ứng cao trình thiết

kế do lượng mưa giảm so với trung bình nhiều năm nên hầu hết đều thiếu nước: Tổng lượng mưa toàn tỉnh năm 2015 là 1976,2 mm đạt 88,9% so với TBNN, đặc biệt năm

2015 không có mưa lũ tiểu mãn nên các hồ chứa gần như không được bổ sung nguồn nước phục vụ sản xuất, lượng mưa 2 tháng đầu năm 2016 cũng chỉ đạt 61,8 - 93,8% so với TBNN (Chi cục thủy lợi và PCLB Quảng Bình, 2016) [24]

1.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.2.1 Tình hình sản xuất lúa và lúa chất lượng tại Việt Nam và tỉnh Quảng Bình

1.2.1.1 Tình hình sản xuất lúa và lúa chất lượng tại Việt Nam

Lúa là cây lương thực quan trọng, là nguồn cung cấp năng lượng lớn nhất cho con người, bình quân 180 - 200 kg gạo/người/năm tại các nước châu Á, khoảng 10 kg/người/năm tại các nước châu Mỹ Trên thế giới, cây lúa được 250 triệu nông dân trồng, là lương thực chính của 1,3 tỉ người nghèo trên thế giới, sinh kế chủ yếu của nông dân (Lê Vĩnh Thảo và cs, 2004) [85] Theo thống kê của IRRI, cho đến nay lúa vẫn là cây lương thực được con người sản xuất và tiêu thụ nhiều nhất Chính vì vậy, tổng sản lượng lúa trong vòng 45 năm qua đã tăng lên gấp hơn 2,6 lần, từ 257 triệu tấn năm 1965 lên trên 689 triệu tấn năm 2009 (C Witt, A Dobermann, R Buresh, 2004;

Ma Guohui and Yuan Longping, 2003) [111], [122] Theo FAOSTAT (2015), hiện nay

thế giới có 163,25 triệu ha diện tích trồng lúa, năng suất TB 4,54 tấn/ha, sản lượng đưa lại 734,91 triệu tấn

Việt Nam là một nước nông nghiệp, với trên 75% dân số phụ thuộc chủ yếu vào sản xuất nông nghiệp và 100% người Việt Nam sử dụng lúa gạo làm lương thực chính Lúa gạo luôn giữ vai trò trong việc cung cấp lương thực nuôi sống con người và là mặt hàng xuất khẩu đóng góp không nhỏ vào nền kinh tế quốc dân (N V Luật, 2001) [67]

Trước năm 1945, diện tích trồng lúa của cả nước chỉ đạt 4,73 triệu ha, năng suất bình quân là 13 tạ/ha [89] Hiện nay, với việc người dân đã được tiếp cận, áp dụng những tiến bộ kỹ thuật tiên tiến trong nông nghiệp vào sản xuất, dùng các giống lúa mới, các giống lúa chất lượng đạt tiêu chuẩn xuất khẩu…, kết hợp đầu tư thâm canh cao, hợp lý, do vậy sản xuất lúa nước ta đã có bước nhảy vọt về năng suất, sản lượng

và giá trị kinh tế (Nguyễn Ngọc Đệ, 2009) [36]

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất lúa tại Việt Nam từ năm 2010 đến 2015

(triệu ha)

Năng suất (tấn/ ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Qua bảng 1.1 cho thấy xu hướng diện tích lúa không tăng liên tục từ 2010 đén

2015 Năm 2014, diện tích gieo trồng lúa giảm so với năm 2013 Biến đổi khí hậu, nước biển dâng, các hiện tượng thời tiết cực đoan tăng lên dẫn đến diện tích trồng cây lương thực và cây lúa bị giảm, gây nhiều thiệt hại cho sản xuất nông nghiệp (tăng thêm chi phí sản xuất, làm giảm năng suất, sản lượng) Theo FAO, nhiệt độ trái đất tăng 10C thì sản lượng lúa giảm 10% (thời gian qua, nhiệt độ tăng lên trên toàn cầu đã làm giảm sản lượng thu hoạch 20% - 40% ở nhiều khu vực thuộc châu Á, châu Phi và Mỹ La tinh)

Năm 2015, Việt Nam tiếp tục ở nhóm 3 nước xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới, sau Ấn Độ (hơn 10,2 triệu tấn) và Thái Lan (gần 9,6 triệu tấn) Tổng sản lượng xuất khẩu 6,59 triệu tấn, thu về trên 2,8 tỷ USD, giảm 5,13% về kim ngạch so với năm

2014 [162]

Năng suất và sản lượng lúa năm 2015 vẫn tăng so với các năm trước là nhờ việc

áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất như sử dụng các giống tiến bộ kỹ thuật mới, kỹ thuật canh tác mới, đầu tư thâm canh tốt Sản lượng lúa cả năm 2015 đạt 45,22 triệu tấn, tăng 380,0 nghìn tấn so với năm 2014, diện tích gieo trồng đạt 7,83 triệu ha, tăng 350.000 ha và năng suất đạt 5,77 tấn/ha, tăng 4,4 tạ/ha so với năm 2010

Để tiếp tục đảm bảo năng suất, sản lượng, ngành nông nghiệp phải tiếp tục chuyển đổi cơ cấu cây trồng trên đất lúa theo hướng giảm diện tích lúa kém hiệu quả, trên đất thiếu nước tưới ở các vùng Duyên hải Trung bộ, Trung du miền Núi phía Bắc, Đông Nam bộ, giảm diện tích lúa vụ xuân hè, hè thu ở đồng bằng sông Cửu Long chuyển đổi sang trồng hoa màu, giữ diện tích lúa khoảng 7,7 - 7,8 triệu ha, thâm canh tăng năng suất để đạt sản lượng 43,5 - 44,0 triệu tấn Đồng thời giữ vững năng suất thì cần phải tăng phẩm chất gạo để đủ sức cạnh tranh với thị trường gạo trên thế giới [90]

Tình hình sản xuất lúa chất lượng:

Bảng 1.2 Diện tích lúa chất lượng trong lúa thuần và lúa nếp phân theo

các vùng trong cả nước năm 2015

Tổng diện tích (1000 ha)

Trong đó:

Lúa chất lượng Diện tích

(1000 ha)

Tỷ lệ so với tổng diện tích (%)

1 Trung du và miền núi phía Bắc 632,3 109,4 17,3

Bảng 1.2 cho thấy cơ cấu diện tích sản xuất lúa chất lượng cao trong lúa thuần

và lúa nếp so với tổng diện tích gieo cấy cao nhất ở Đồng bằng sông Cửu Long (60,7%), theo sau là Đồng bằng sông Hồng và Tây Nguyên (35,6 và 35,3%) Vùng trung du và miền núi phía Bắc có diện tích gieo trồng thấp nhất (17,3%) Cơ cấu diện tích lúa chất lượng năm 2015 cả nước đạt 46,6% tổng diện tích gieo cấy Đây là kết quả của một quá trình chuyển đổi cơ cấu giống cây trồng theo hướng gia tăng giá trị, hướng đến chất lượng và đáp ứng với thị hiếu tiêu dùng và phục vụ xuất khẩu

Năm 2014 là năm xuất khẩu gạo thơm nhiều nhất, hơn 800.000 tấn gạo hay 36% so với cùng thời điểm năm trước, với giá trung bình 600 đô la/tấn (trong khi gạo thơm Hom Mali của Thái Lan 1.065 - 1.075 đô la/tấn và Basmati của Ấn Độ 1.515 - 1.525 đô la/tấn), có thể thu hút nông dân trồng nhiều lúa thơm trong những năm tới Thị trường chủ yếu là Trung Quốc, Hồng Kông, Singapore, Malaysia, Philippines và

Mỹ Gạo Việt Nam bắt đầu xuất hiện lần đầu tiên trên thị trường Hoa Kỳ từ quý 4/2014, nhưng chất lượng và giá cả kém hơn gạo Thái Lan (từ 10 - 45 đô la/tấn), với 3 nhãn hiệu: Gạo thơm thượng hạng Bạc Liêu, gạo thơm thượng hạng 3 miền và Việt Nam Jasmine rice tại miền Nam California [164]

1.2.1.2 Tình hình sản xuất lúa và lúa chất lượng tại Quảng Bình

Quảng Bình nằm trong khu vực miền Trung, địa hình Quảng Bình hẹp và dốc

từ phía Tây sang phía Đông, 85% tổng diện tích tự nhiên là đồi núi Toàn bộ diện tích được chia thành vùng sinh thái cơ bản: Vùng núi cao, vùng đồi và trung du, vùng đồng bằng, vùng cát ven biển Tỉnh Quảng Bình ở vùng nhiệt đới gió mùa và luôn bị tác động, giao thoa bởi khí hậu của 2 miền Bắc và Nam, khí hậu chia làm hai mùa rõ rệt:

Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau Lượng mưa trung bình hàng năm 2.000 - 2.300 mm/năm Thời gian mưa tập trung vào các tháng 9, 10 và 11 Mùa khô

từ tháng 4 đến tháng 8 với nhiệt độ trung bình 24 - 25oC Ba tháng có nhiệt độ cao nhất

là tháng 6, 7 và 8 [163] Điều kiện thời tiết khí hậu về cơ bản thuận lợi cho sản xuất lúa 02 vụ, tuy nhiên trong thời gian qua, ảnh hưởng của thời tiết cực đoan như gió bão,

lũ lụt, hạn hán, mưa rét cùng với diễn biết tiêu cực do biến đổi khí hậu đã ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất nông nghiệp, trong đó có cây lúa

Là tỉnh đi lên từ sản xuất nông nghiệp, tổng diện tích đất tự nhiên 805.538 ha, năm 2016 đất cho sản xuất nông lâm nghiệp có 692.060 ha, đất dành cho sản xuất nông nghiệp đạt 67.013 ha, chiếm 9,68% [101]

Về diện tích: Từ năm 2000 toàn tỉnh đã chú trọng đưa các giống mới năng suất cao vào sản xuất đại trà tại các huyện Tuyên Hoá, Minh Hoá Đồng thời, tại các huyện

là vùng trọng điểm sản xuất lúa của tỉnh như Quảng Trạch, Lệ Thuỷ, Quảng Ninh

năng suất, sản lượng lúa chất lượng tăng dần qua từng năm và chiếm tỷ trọng lớn trong thâm canh lúa cao sản của tỉnh

Bảng 1.3 Tình hình sản xuất lúa và lúa chất lượng tại tỉnh Quảng Bình

Tỷ lệ

so với tổng

DT lúa (%)

TB chung

Lúa chất lượng

Sản lượng chung

Lúa chất lượng

(Nguồn: Tổng hợp từ Tổng cục Thống kê và Sở NN & PTNT Quảng Bình, 2015) [79]

Bảng 1.3 cho thấy diện tích và năng suất lúa tăng đều qua các năm, song từ năm

2014 đến nay có xu hướng giảm dần do một phần diện tích phải thu hẹp do thiếu nước, vùng ngập úng Ngoài ra, do chủ trương của ngành nông nghiệp triển khai thực hiện đề

án chuyển đổi, tái cơ cấu cơ cấu, nâng cao giá trị canh tác trên đơn vị diện tích nên chuyển một phần diện tích lúa kém hiệu quả sang cây trồng khác trên những chân ruộng khó canh tác do thiếu nước hoặc ngập úng cục bộ, chỉ bố trí 01 vụ/năm

Về giống lúa: Các giống lúa chủ lực năng suất cao như Xi23, X21, NX30, lúa lai Nhị ưu 838 Các giống chất lượng cao như P6, XT28, HT1, nếp IJ352, IR35366 Các giống tiến bộ kỹ thuật như SV46, SV181, SVN1…Bộ giống lúa vừa có năng suất vừa có chất lượng như P6, XT28, PC6… đang được sử dụng rộng rãi trong sản xuất Hàng năm đều bổ sung giống mới có tính ưu việt vào cơ cấu sản xuất, từ năm 2007 đến 2013 có 08 giống mới đưa vào sản xuất như P6, P290, XT 28, QX2 (94-11), QR1, PC6, P6 đột biến…và một số giống có triển vọng như QX5, QX4 , giống cực ngắn đang sản xuất thử như Gia Lộc 102, MT18…, hiện các giống có TGST trung ngày và ngắn ngày chiếm khoảng 50 - 55% diện tích gieo cấy toàn tỉnh Tỷ lệ giống lúa xác nhận chiếm 65%, giống chất lượng chiếm 57% diện tích gieo cấy [79]

Theo đề án chuyển đổi cơ cấu cây trồng giai đoạn 2014 - 2020 của tỉnh thì cơ cấu giống gắn với cơ cấu thời vụ, được chuyển dịch theo hướng né tránh những bất thuận của thời tiết, thiên tai Vụ đông xuân giảm dần các giống dài ngày, tăng cường giống trung và ngắn ngày để gieo cấy muộn hơn tránh ngập úng và rét vào đầu vụ

Vụ hè thu tập trung sử dụng các giống ngắn ngày và cực ngắn tránh lũ đến sớm Phấn đấu nâng tỷ lệ sử dụng giống chất lượng cao trên 50% vụ đông xuân và trên 80% trong vụ hè thu

Về lúa chất lượng cao: Giai đoạn 2010 - 2015 có bước tăng trưởng khá nhanh

về diện tích, năng suất lúa Năm 2015, diện tích đạt 24,8% so với tổng diện tích lúa các loại và tăng 24,3% so với năm 2010 Về năng suất: Từ 49,26 tạ/ha (năm 2010) lên 55,67 tạ/ha (năm 2015), tăng 13,4% Sản lượng năm 2015 đạt 74.096 tấn Kết quả sản xuất trên đạt được là nhờ sự chỉ đạo quyết liệt của tỉnh và ngành nông nghiệp trong thực hiện nâng diện tích sản xuất lúa chất lượng, có giá trị kinh tế cao với các giống chủ lực, giống xác nhận trong chủ trương nâng cao giá trị canh tác trên đơn vị diện tích, tăng thu nhập cho nông dân, góp phần tăng giá trị sản xuất nông nghiệp

Theo kế hoạch năm 2016, toàn tỉnh chuyển đổi hơn 2.000 ha đất thiếu nước, kém hiệu quả sang cây trồng cạn [79] Trước yêu cầu đó, cần thiết phải tiếp tục nghiên cứu, áp dụng các tiến bộ kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất lúa và chủ động thích ứng với sản xuất trong điều kiện bị tác động của khí hậu cực đoan do biến đổi khí hậu để đảm bảo sản lượng, kế hoạch đề ra

1.2.1.3 Tình hình sản xuất lúa của huyện Quảng Ninh và xã An Ninh

Huyện Quảng Ninh nằm ở phía Nam của tỉnh Quảng Bình, địa hình dốc từ Tây sang Đông, cách Thành phố Đồng Hới khoảng 7 km và là một trong 02 huyện có diện tích, năng suất lúa đứng đầu tỉnh Quảng Bình với cơ cấu kinh tế sản xuất nông nghiệp

và cây lúa là chủ đạo [169] Tổng diện tích gieo trồng các loại cây trồng chính hàng năm trên 11.000 ha, trong đó cây lúa 8000 - 8200 ha, chiếm 72,7 -74,6% Thực hiện cánh đồng mẫu lớn với diện tích 160 ha lúa tại các xã Gia Ninh, Vạn Ninh và An Ninh Các giống lúa sản xuất chủ yếu: VN20, TBR1, X23, KD18 (giống thâm canh), P6, HT1, IR35366 (giống chất lượng)

Bảng 1.4 cho thấy năm 2014 diện tích trồng lúa giảm, nguyên nhân chính do huyện đã triển khai đề án chuyển đổi cơ cấu cây trồng trên đất lúa kém hiệu quả Năm

2015, diện tích có tăng trở lại do đảm bảo được hệ thống tưới tiêu, thủy lợi và huyện tập trung triển khai mạnh các chương trình thâm canh, đề án nâng cao giá trị canh tác trên đơn vị diện tích, triển khai cánh đồng lớn và cơ cấu các giống lúa chất lượng cao,

do vậy diện tích, tỷ lệ diện tích lúa chất lượng cao ngày càng được mở rộng Năng suất

lúa và lúa chất lượng TB toàn huyện đạt khá cao so với TB toàn tỉnh Năm 2015, tổng sản lượng lúa toàn huyện chiếm 17% tổng sản lượng toàn tỉnh

Bảng 1.4 Tình hình sản xuất lúa và lúa chất lượng cao huyện Quảng Ninh,

giai đoạn 2010 đến 2015

Năm

Tổng

diện tích

( ha)

(tạ/ha) Sản lượng (tấn) Lúa

chất lượng cao (ha)

Tỷ lệ so với tổng

DT lúa (%)

TB chung

Lúa chất lượng cao

Toàn huyện

Lúa chất lượng cao

(Nguồn: Tổng hợp từ Phòng NN và PTNT huyện Quảng Ninh) [98]

Xã An Ninh, huyện Quảng Ninh: An Ninh là một xã đồng bằng ven núi nằm ở phía Đông Nam của huyện Quảng Ninh, chiều dài 3 km dọc theo tuyến đường sắt và đường Quốc lộ 15a, chiều rộng 6,5 km, cách thị trấn Quán Hàu 16 km Tổng diện tích đất tự nhiên: 1948,88 ha Trong đó, đất trồng cây hàng năm là: 1070,41 ha Diện tích chủ yếu là sản xuất lúa 2 vụ, hầu hết tưới tiêu chủ động từ nguồn nước hồ Cẩm

Ly, Rào Đá và một phần nguồn nước hồ An Mã dồi dào Là một xã thuần nông nghiệp với 74,54% lao động nông nghiệp

Từ 2010 - 2015, tình hình sản xuất lúa tại xã An Ninh đều tăng về diện tích và sản lượng với nhiều chính sách hỗ trợ đầu tư về giống và kĩ thuật canh tác, đã giúp cho sản xuất lúa có chiều hướng phát triển và đạt hiệu quả cao Năm 2015, toàn xã gieo cấy 895 ha, năng suất TB đạt 6,18 tấn/ha, sản lượng đạt 5.531,1 tấn [98]

Vụ đông xuân là vụ sản xuất chính ở Quảng Bình, chiếm phần lớn tổng diện tích và sản lượng hàng năm, xã An Ninh là một trong những xã đứng đầu trong sản

xuất lúa thâm canh đạt năng suất cao Các giống lúa gieo trồng chủ lực bao gồm: P6, HT1, VN20, TBR1, X23, KD18, HT1 [98]

Về các biện pháp canh tác chủ yếu cho lúa thì đa số người dân làm đất kỹ bằng máy; trừ cỏ kết hợp bằng biện pháp hóa học và thủ công; 100% số hộ được khảo sát đều áp dụng quản lý dịch hại tổng hợp (IPM)

Tình hình áp dụng hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI): Trên cơ sở hỗ trợ của

Tổ chức SNV (NGO), vụ đông xuân 2012 - 2013 đã thực hiện mô hình sản xuất theo hướng dẫn kỹ thuật của SNV với diện tích 23 ha Năm 2015, có 140 ha áp dụng canh tác theo hướng SRI tại xã; năng suất TB ở các điểm triển khai cao hơn canh tác thông thường 8 -11% [32]

1.2.1.4 Tình hình sản xuất lúa của huyện Bố Trạch và xã Đại Trạch

Huyện Bố Trạch nằm ở cửa ngõ phía Bắc Thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình, có diện tích trải rộng từ Tây sang Đông chiếm toàn bộ chiều ngang của Việt Nam Cũng như huyện Quảng Ninh, vị trí địa lý của huyện Bố Trạch vừa tiếp giáp với biển Đông vừa tiếp giáp đường biên giới giữa Việt Nam và Lào Toàn huyện

có 28 xã và 02 thị trấn được phân bổ đều ở các vùng: Đồng bằng, miền núi, trung

du và ven biển [168]

Bố Trạch là một trong những vùng trọng điểm sản xuất nông nghiệp và sản xuất lúa của tỉnh Quảng Bình Sản xuất lúa chiếm khoảng 48,2 - 49,0% tổng diện tích gieo trồng cây hàng năm trong ngành trồng trọt (17.900 - 18.000 ha) Hiện nay, sản xuất lúa theo hướng tập trung phát triển chất lượng, nâng cao giá trị lúa hàng hóa Cơ cấu giống lúa theo hướng nâng cao giống chất lượng, tăng diện tích sử dụng giống xác nhận, đặc biệt giống chất lượng cao như IR353.66, XT28, P6, PC6, HT1, Bắc Thơm 7…, nâng tỷ

lệ sử dụng giống chất lượng cao trên 50% vụ đông xuân và trên 80% vụ hè thu; tăng cường sử dụng các giống trung ngày để gieo cấy Sản xuất thử nghiệm, xây dựng các

mô hình trình diễn về giống lúa mới có năng suất và chất lượng cao như: SV7, SV55, SV47, SV181, CXT30, Gia Lộc 105… để bổ sung vào cơ cấu giống [168]

Qua bảng 1.5 cho thấy từ năm 2010 đến 2013, diện tích, sản lượng lúa biến động khi tăng khi giảm từ 8.638 ha đến 8.781 ha Trong năm 2014 diện tích lúa giảm mạnh so với các năm trước nhưng sản lượng lúa lại cao nhất trong cả thời kỳ do được mùa, năng suất cao (42.907 tấn) Diện tích lúa huyện đang có xu hướng giảm dần do chủ trương đẩy mạnh chuyển đổi cơ cấu cây trồng trên những diện tích lúa bấp bênh, thiếu nước sản xuất sang sản xuất rau, quả Do tập trung thâm canh, ứng dụng các tiến

bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất nên diện tích lúa có suy giảm nhưng năng suất tăng nên sản lượng tăng so với đầu thời kỳ

Bảng 1.5 Tình hình sản xuất lúa và lúa chất lượng cao huyện Bố Trạch,

Tỷ lệ so với Tổng

DT lúa (%)

TB chung

Lúa chất lượng cao

Toàn huyện

Lúa chất lượng cao

(Nguồn: Phòng NN và PTNT huyện Bố Trạch, 2016)

Theo UBND xã Đại Trạch, huyện Bố Trạch (2015) [99]: Đại Trạch xã đồng bằng nằm ở phía Nam của huyện Bố Trạch, có tuyến đường sắt Bắc Nam và đường Quốc lộ 1A chạy qua Phía Nam giáp với xã Nam Trạch, phía Đông Nam giáp với các

xã Lý Trạch, Nhân Trạch, phía Đông giáp biển Đông, phía Bắc giáp với thị trấn Hoàn Lão, phía Đông Bắc giáp với xã Trung Trạch, phía Tây giáp với xã Hòa Trạch Diện tích sản xuất chủ yếu là lúa 2 vụ được tưới tiêu chủ yếu phụ thuộc vào nguồn nước hồ

Đá Mài với khoảng 30% diện tích được chủ động tưới tiêu, là xã thuần nông (sản xuất nông nghiệp chiếm tỷ trọng trên 75% trong cơ cấu kinh tế)

Trong những năm gần đây diện tích lúa của xã giảm dần từ 846 ha (năm 2010) xuống 725,6 ha (năm 2015) Nguyên nhân cơ bản là do một phần diện tích lúa không chủ động tưới tiêu, thiếu nước sản xuất vụ hè thu, dịch hại phát sinh, hiệu quả kinh tế không cao nên nông dân không tha thiết sản xuất 2 vụ Tuy nhiên, phần diện tích giảm hiện nay đang được cơ cấu chuyển đổi cây trồng 01 vụ lúa - 01 vụ rau, màu Nhờ thụ hưởng nhiều chính sách hỗ trợ đầu tư về giống và kỹ thuật canh tác, áp dụng thâm canh nên năm 2015 năng suất lúa tăng lên rõ rệt dù suy giảm diện tích, năng suất TB đạt 5,12 tấn/ha, sản lượng đạt 3.715,1 tấn Cơ cấu giống gồm 40% diện tích