Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác đối với những giống lúa cạn có triển vọng tại thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM DƯƠNG VIỆT HÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC ĐỐI VỚI NHỮNG GIỐNG LÚA CẠN CÓ TRIỂN VỌNG TẠI THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN - 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM DƯƠNG VIỆT HÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC ĐỐI VỚI NHỮNG GIỐNG LÚA CẠN CÓ TRIỂN VỌNG TẠI THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT Mã số: 60.62.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN HỮU HỒNG THÁI NGUYÊN - 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Hiện với phát triển mặt xã hội gia tăng không ngừng dân số giới nhu cầu lương thực trở thành vấn đề cấp thiết nóng bỏng Cây lúa ba lương thực hàng đầu giới, nguồn lương thực nửa dân số tồn cầu Lúa gạo khơng giúp phần giải vấn đề an ninh lương thực cho tồn xã hội mà cịn mặt hàng xuất quan trọng làm tăng thu nhập quốc dân nguyên liệu thiếu cho số ngành công nghiệp như: chế biến lương thực, thực phẩm, sản xuất tinh bột, rượu, bia, bánh kẹo… Việt Nam tự hào với văn minh lúa nước lâu đời Cây lúa khơng cung cấp lương thực cho tồn dân Việt Nam cho nhu cầu xuất mà cịn sâu vào đời sống tinh thần người dân Việt Nam, thể qua câu chuyện cổ tích, ca dao, dân ca… Đặc biệt năm gần đây, ngành nơng nghiệp Việt Nam nói chung sản xuất lúa nói riêng có tiến vượt bậc Nếu từ đầu năm 80 trở trước nước ta nước có nông nghiệp lạc hậu, phải nhập lương thực, từ năm 1989 trở lại đây, nước ta khơng đảm bảo vững mục tiêu an ninh lương thực Quốc gia (năm 2003) mà dư thừa lương thực để xuất Hiện nay, Việt Nam vươn lên vị trí thứ giới xuất gạo [45] Sở dĩ có thành tựu bật quan tâm lãnh đạo Đảng Nhà nước với đóng góp tồn thể bà nơng dân, nhà khoa học, tổ chức quản lý doanh nhân Việt Nam Thực tế sản xuất cho thấy suất chất lượng giống lúa phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: giống, kỹ thuật trồng trọt, thời tiết….Trong kỹ thuật trồng trọt mật độ phân bón có vai trị quan trọng Mật độ với tỷ lệ đẻ nhánh định yếu tố cấu thành suất nhất, số bơng m2 [36] Bên cạnh lúa có khả sinh trưởng mạnh cho suất cao nên nhu cầu dinh dưỡng lúa đòi hỏi lớn Việc sử dụng hợp l‎ý phân bón Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn tăng suất lúa lên 50-70% Vì tìm hiểu nhu cầu dinh dưỡng sở để tiến hành biện pháp kỹ thuật khác hiệu Ở Việt Nam nghiên cứu ảnh hưởng kỹ thuật trồng trọt đến suất chất lượng lúa gạo chưa đáp ứng nhu cầu thực tế Bên cạnh vùng trồng lúa áp dụng đầy đủ biện pháp kỹ thuật trồng trọt đồng sông Hồng, đồng sông Cửu Long cịn nhiều vùng sâu, vùng xa cịn chưa biết đến kỹ thuật thâm canh Nhất năm gần tình trạng biến đổi khí hậu làm cho nhiều vùng đất trở nên thiếu nước trầm trọng, việc sản xuất lúa nước gặp nhiều khó khăn Nước yêu cầu số lúa nước, vùng trồng lúa có tưới, nhiều tính tốn cho biết phải 5000lít nước sản xuất 1kg thóc, vụ lúa cho 50-60 tạ/ha cần phải có lít nước Hiện 45% diện tích trồng lúa dựa vào nước trời nên suất sản lượng không ổn định, chí bấp bênh, ảnh hưởng đến an tồn lương thực nhiều nước Gần lại có nhận xét tượng giảm suất giống lúa đất có nước tưới [14] Vấn đề đặt việc nghiên cứu giống lúa có khả chịu hạn việc nghiên cứu biện pháp kỹ thuật thâm canh lúa cho hiệu kinh tế cao, bền vững vùng đất bị hạn chế nước tưới ngày cấp thiết hết Tuy nhiên việc nghiên cứu giống lúa chịu hạn nước ta Các nghiên cứu cịn hạn chế chọn tạo giống biện pháp kỹ thuật thâm canh Nhưng trước nguy biến đổi khí hậu, khan nguồn nước thúc nhà khoa học chọn tạo giống lúa chịu đáp ứng tình hình tương lai Xuất phát từ nhu cầu thực tế trên, tiến hành nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu số biện pháp kỹ thuật canh tác giống lúa cạn có triển vọng Thái Nguyên" Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng số mật độ gieo tổ hợp phân bón khác Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn đến sinh trưởng, phát triển, khả chống chịu suất giống lúa cạn có triển vọng Xác định cơng thức mật độ gieo tổ hợp phân bón đạt suất cao ổn định Xác định giống lúa cho suất cao có triển vọng Thái Nguyên Ý nghĩa đề tài * Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu mật độ gieo tổ hợp phân bón khác ảnh hưởng đến giống lúa triển vọng, đánh giá đặc tính nơng học, khả chống chịu, từ làm sở để xây dựng quy trình kỹ thuật canh tác phù hợp, cho suất cao Góp phần làm rõ mối quan hệ đặc tính giống lúa với mật độ gieo tổ hợp phân bón * Ý nghĩa thực tiễn: Trên sở kết đề tài đưa khuyến cáo quy trình kỹ thuật canh tác giống lúa Khuyến cáo giống lúa biện pháp kỹ thuật thích hợp với điều kiện tự nhiên tỉnh Thái Nguyên Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài Trong toàn đời sống lúa chia làm ba thời kỳ sinh trưởng, phát triển là: sinh trưởng dinh dưỡng, sinh trưởng sinh thực, thời kỳ hình thành hạt chín Khi dinh dưỡng trạng thái cân đối sinh trưởng khoẻ mạnh, tạo tiền đề cho suất cao, ngược lại thiếu cân đối dinh dưỡng sinh trưởng khơng tốt chắn cho suất thấp Vì vậy, sản xuất lúa gạo muốn đạt suất cao diện tích ngồi việc chọn giống ta xem nhẹ biện pháp kỹ thuật trồng trọt Vì nguồn dinh dưỡng cung cấp cho phụ thuộc nhiều vào việc tiến hành biện pháp kỹ thuật trồng trọt Trong việc xác định cơng thức mật độ tổ hợp phân bón Đạm - Lân - Kali phù hợp để tận dụng nguồn dinh dưỡng đất hấp thu tối đa lượng dinh dưỡng cung cấp quan trọng Thật vậy, suất cuối lúa định quang hợp quần thể ruộng lúa Do điều kiện ánh sáng, nhiệt độ, ẩm độ, nồng độ CO2 ruộng lúa khác hẳn bên ngoài, nên quang hợp lúa quần thể khác hẳn quang hợp lúa điều kiện cá thể Nếu xét riêng lúa suất khơng cao lắm, số lượng cá thể lớn nên suất toàn ruộng cao Vì mục đích nhà nơng học tạo quần thể ruộng lúa phát triển tốt cá thể phát triển tốt Dẫn đến kết luận: Trong ruộng lúa với điều kiện ánh sáng định, mật độ cấy vừa phải, chế độ dinh dưỡng cân đối tất cá thể phát huy lực quang hợp mức tối đa Việc nghiên cứu ảnh hưởng mật độ tới suất lúa đến có nhiều tác giả đề cập đến nhiều lĩnh vực khác Kết nghiên cứu nhiều nhà khoa học giống lúa cao sản khẳng định: khâu kỹ thuật khác trì chọn mật độ vừa phải phương án tối ưu để đạt số lượng hạt thóc nhiều đơn vị diện tích gieo cấy [19] Tuy nhiên, giống lúa điều kiện sinh thái khác mức độ Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn phản ứng với mật độ gieo liều lượng dinh dưỡng khác khác Do tìm quy trình kỹ thuật gieo cấy có mật độ lượng phân bón thích hợp cho giống lúa việc làm cần thiết địi hỏi phải có thời gian Đến nay, việc tiến hành thử nghiệm để tìm mật độ tổ hợp phân bón phù hợp cho giống trồng khu vực diễn cẩn thận khẩn trương Cơng việc nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho trồng phát huy hết tiềm suất chất lượng, mang lại hiệu kinh tế cao Ở nước ta lúa cạn tồn từ lâu đời, cung cấp lượng lớn lương thực cho nhân dân vùng cao Đây nguồn gen quí lai tạo chọn giống lúa lúa cạn có đặc tính nơng học đặc biệt, khác với trồng khác giúp lúa cạn phân bố rộng Qua nhiều nghiên cứu lúa cạn cho thấy lúa cạn hình thành từ lúa tiên, phát triển theo hướng chín sớm, có khả chống chịu tốt với hạn, hạn cuối vụ mùa, chống chịu sâu bệnh chịu đất nghèo dinh dưỡng, thích nghi cao với điều kiện sinh thái khó khăn [22] Nhưng thực tế cơng trình nghiên cứu giống biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp cho giống lúa cạn hạn chế Chủ yếu người dân vùng cao canh tác giống lúa theo lối truyền thống tự phát Như vậy, việc nghiên cứu biện pháp kỹ thuật trồng trọt, mật độ gieo cấy dinh dưỡng cân đối phù hợp cho giống lúa cạn khu vực định nhằm đánh giá khách quan, xác tiềm giống nhanh chóng đưa giống sản xuất đại trà, phù hợp với hệ thống thâm canh công việc cấp thiết mang hiệu 1.2 Một số khái niệm lúa cạn Trên giới có nhiều cách định nghĩa lúa cạn Theo định nghĩa Hội thảo nghiên cứu lúa cạn Bonake, Bờ Biển Ngà (1982) “lúa cạn trồng đất nước, khơng có tích trữ nước bề mặt, khơng cung cấp nước không đắp bờ, tưới nhờ mưa tự nhiên” [57] Theo Huke R.E (1982) định nghĩa: “lúa cạn trồng ruộng chuẩn bị đất gieo hạt điều kiện khô, lúa sống phụ thuộc hoàn toàn vào nước trời” [61] Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Theo Garrity D.P lúa cạn coi lúa trồng mùa mưa đất cao, đất thoát nước tự nhiên, chân ruộng đắp bờ khơng có bờ khơng có lượng nước dự trữ thường xuyên bề mặt Lúa cạn hình thành từ lúa nước, nhờ q trình thích ứng với vùng trồng lúa thường gặp hạn mà xuất biến dị chịu hạn ngày cao Vì giống lúa cạn có khả sinh trưởng bình thường ruộng nước [58] Theo Nguyễn Đức Thạnh lúa cạn (upland rice) lúa trồng mùa mưa chân đồi bãi khơng giữ nước, hình thành theo hướng thời gian sinh trưởng rút ngắn, gieo sớm chịu hạn [36] Nguyễn Gia Quốc (1994) chia lúa cạn thành dạng: - Lúa cạn thực hay gọi lúa nương (rẫy), loại trồng triền dốc đồi núi, khơng có bờ ngăn nước, ln khơng có nước chân, lúa sống nhờ nước trời - Lúa cạn khơng hồn tồn hay lúa nước trời loại lúa trồng triền thấp hệ thống tưới tiêu chủ động, sống hồn tồn lượng nước mưa chỗ, có nước dự trữ bề mặt ruộng cung cấp nước cho lúa vào thời điểm [28] Theo Arraudeau M.A, Xuan V.T (1995) Việt Nam từ “upland rice” có nghĩa lúa rẫy Miền Nam, lúa cạn Trung Bộ lúa nương Miền Bắc [48] Theo Nguyễn Thị Lẫm cs lúa cạn ngày bao gồm hai nhóm: - Giống lúa cạn cổ truyền - Nhóm giống lúa cạn lai tạo mang đặc điểm quí lúa nước lúa cạn [20] 1.3 Nguồn gốc lúa cạn Cây lúa nói chung lúa cạn nói riêng trồng cổ xưa loài người Có nhiều ý kiến khác xuất lúa trồng Nhiều ý kiến thống cho lúa trồng xuất châu Á cách 8.000 năm [65] Tổ tiên trực tiếp lúa trồng châu Á (Oryza sativa L.) cịn chưa có kết Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn luận chắn Một số tác Sampath Rao (1951) [71], Oka (1974) [68] cho O.sativa tiến hóa từ lúa dại lâu năm O.rufipogon, cịn tác giả khác Chang (1976) [50] lại cho O.sativa tiến hóa từ lúa dại hàng năm O.nivara Các nhà khoa học Nhật Bản Oka (1988) [69], Morshima cộng (1992) [66] cho kiểu trung gian O.rufipogon O.nivara giống với tổ tiên lúa trồng O.sativa lồi lúa dại nhiều năm hàng năm Lúa trồng châu Á O.sativa có nguồn gốc xuất xứ từ Trung Quốc (Decadolle A., 1985; Roscheviez, Ru., 1931) Ấn Độ (Sampath Rao, 1951) [71] Theo cơng bố Chang (1976) [50] O.sativa xuất vùng rộng lớn từ lưu vực sông Ganges chân núi Himalaya qua Myanmar, Bắc Thái Lan, Lào đến Việt Nam Nam Trung Quốc Ơng cịn cho lúa Indica phát sinh từ vùng Nepal, Myanmar, Vân Nam (Trung Quốc) đến khu vực sơng Hồng Hà từ Việt Nam phát tán dần lên tận lưu vực sơng Dương Tử, từ phát sinh biến dị thích ứng hình thành chủng chịu lạnh Japonica (hoặc O.Sinica) Từ Trung Quốc Japonica hình thành lan qua Triều Tiên sang Nhật Bản Lúa Indica phát tán xuống phía Nam tới Malaysia lên phía Bắc tới miền Trung Trung Quốc Loại hình hạt dài, rộng dày thuộc kiểu Javanica (Bulu Gundil) hình thành Indonesia sản phẩm trình chọn lọc tự nhiên từ Indica Kiểu Javanica từ chuyển qua Philippines, Đài Loan đến Ryukyus Nhật Bản Nguyễn Thị Lẫm [20] nhiều tác giả khác cho nguồn gốc lúa cạn từ lúa nước Trong q trình phát triển có thay đổi điều kiện đất đai yêu cầu lương thực người, lúa phát triển lên vùng cao Sống điều kiện lúa có số biến đổi thích nghi với hồn cảnh khơ hạn Dần dần qua nhiều hệ hình thành nên nhóm lúa cạn Lúa cạn phân bố rộng, có khả chịu rét cao trồng miền núi có độ cao 2.700 m so với mặt biển Giữa lúa nước lúa cạn có khác yêu cầu nước, khả chịu hạn thiếu nước, đặc biệt thời kỳ sinh trưởng từ làm địng đến chín, khác số đặc điểm sinh thái, hình thái phù hợp với điều kiện sống khác nhau, Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn chúng cịn vết tích chung cấu tạo giải phẫu Những điều chứng tỏ chúng có mối quan hệ với Do đặc điểm hai nhóm lúa khác nên yêu cầu kỹ thuật canh tác khác Lúa cạn lúa trồng mùa mưa, đất cao, đất thoát nước tự nhiên, chân ruộng khơng đắp bờ hay khơng có bờ khơng có nước dự trữ bề mặt Lúa cạn hình thành phát triển để thích nghi với vùng trồng lúa thường gặp hạn Như giống lúa cạn có khả trồng đất cạn sinh trưởng bình thường ruộng có nước 1.4 Những kết nghiên cứu mật độ số dảnh cấy Năng suất ruộng lúa số /đơn vị diện tí ch , số hạt/bông khối lượng hạt định Trong mật độ cấy có liên quan đến q trình hình thành bơng lúa, yếu tố định đến số bơng/đơn vị diện tích, yếu tố quan trọng định đến suất Năng suất lý‎thuyết (tạ/ha) = (Bông/m2  Số hạt chắc/bông  P1000 hạt) /10.000 Một quần thể ruộng lúa có nhiều trước hết cá thể phải đẻ nhiều nhánh, tỷ lệ nhánh thành cao Muốn có nhiều hạt trước hết bơng lúa phải có nhiều hoa , trình thụ phấn , thụ tinh bì nh thường , tỷ lệ hạt mẩy cao Khối lượng hạt tiêu ổn định yếu tố di truyền giống định Số ruộng lúa yếu tố quan trọng định suất , đồng thời yếu tố tương đối dễ điều chỉnh so với hai yếu tố còn lại Số hạt khối lượng 1000 hạt kiểm soát chặt chẽ yếu tố di truyền , đầu tư kỹ thuật cao biến nhỏ , hạt nhẹ thành giống to , hạt nặng Muốn thay đổi tí nh trạng cần phải thay đổi giống Tác động kỹ thuật làm tăng số đến mức tối đa vô cùng quan trọng thâm canh lúa Tuy nhiên, cấy quá dầy quá nhiều dảnh khóm thì lúa nhỏ đáng kể , hạt có thể nhỏ cuối cùng suất giảm Vì vậy, muốn đạt suất cao thì người sản xuất phải biết điều khiển cho quần thể ruộng lúa có số tối ưu mà không làm cho nhỏ , số hạt độ hạt không thay đổi Số tối ưu giống lúa số thu nhiều mà ruộng lúa có thể đạt chưa làm giảm khối lượng Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Phụ lục 1: Một số hình ảnh bố trí thí nghiệm Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Phụ lục 2: Đặc điểm điều kiện khí hậu tỉnh Thái nguyên vụ Mùa năm 2010 vụ Xuân năm 2011 Tháng Ẩm độ Nhiệt khơng độ (0C) khí (%) Chế độ mƣa Số nắng (giờ) Lƣợng mƣa (mm) Số ngày không mƣa (ngày/tháng) Số ngày không mƣa liên tục (ngày/tháng) 6/2010 29,5 80 135 211,4 14 7//2010 29,7 81 178 367,0 11 8/2010 27,8 85 147 328,2 9/2010 29,7 83 166 166,6 16 10/2010 25,1 77 142 8,7 24 11/2010 20,9 74 117 3,1 25 10 12/2010 18,5 79 81 41,8 23 10 1/2011 11,9 73 10 4,4 19 2/2011 17,3 82 32 10,8 14 3/2011 16,7 80 10 93,3 16 4/2011 23,4 83 49 30,1 17 5/2011 26,3 80 137 226,3 15 6/2011 28,7 84 132 237,5 7/2011 29,5 80 182 130,0 17 ( Nguồn: Trung tâm khí tượng thuỷ văn Tỉnh Thái Nguyên) Phụ lục 3: Kết phân tích đất khu vực thí nghiệm N (%) P205 (%) K20 (%) Mùn (%) 0,06 0,07 0,8 1,87 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Phụ lục 4: Một số đặc điểm nông học giống Tên giống Màu lƣỡi Hình dạng lƣỡi Màu cổ Màu tai Màu phiến Loại gạo Độ cứng (điểm) Độ rụng hạt Sẻ lanh trắng lưỡi kìm xanh nhạt xanh nhạt xanh đậm tẻ Khó Sẻ lương trắng lưỡi kìm xanh nhạt xanh nhạt xanh đậm tẻ Khó Bèo diễn trắng lưỡi kìm xanh nhạt xanh nhạt xanh đậm tẻ Khó Shensho trắng lưỡi kìm xanh nhạt xanh nhạt xanh đậm tẻ Khó R365 trắng lưỡi kìm xanh nhạt xanh nhạt xanh đậm tẻ Khó TT Phụ lục 5: Một số tiêu chất lƣợng gạo Màu gạo lật Dạng hạt (Điểm) Độ hạt gạo Mùi thơm (Điểm) Độ dẻo (Điểm) Sẻ lanh Trắng (thon dài) Gạo Sẻ lương Trắng (thon dài) Gạo Bèo diễn Trắng (trung bình) Gạo Shensho Trắng (trung bình) Gạo R365 Trắng (trung bình) Gạo Giống Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ...ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM DƯƠNG VIỆT HÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC ĐỐI VỚI NHỮNG GIỐNG LÚA CẠN CÓ TRIỂN VỌNG TẠI THÁI NGUYÊN Chuyên ngành:... tạo giống lúa chịu đáp ứng tình hình tương lai Xuất phát từ nhu cầu thực tế trên, tiến hành nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu số biện pháp kỹ thuật canh tác giống lúa cạn có triển vọng Thái Nguyên" ... giống biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp cho giống lúa cạn hạn chế Chủ yếu người dân vùng cao canh tác giống lúa theo lối truyền thống tự phát Như vậy, việc nghiên cứu biện pháp kỹ thuật trồng