Luận văn thạc sĩ nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến năng suất của giống lúa hai dòng HYT124 tại các tỉnh phía bắc

H C VI N NÔNG NGHI P VI T NAMỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN NGỌC TUẤN

NGHIÊN C U NH HỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT ĐỘ CẤY ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT ĐỘ CẤYƯỞNG CỦA MẬT ĐỘ CẤYNG C A M T Đ C YỦA MẬT ĐỘ CẤYẬT ĐỘ CẤYỘ CẤY ẤYVÀ LƯỢNG PHÂN BÓN ĐẾN NĂNG SUẤT CỦANG PHÂN BÓN Đ N NĂNG SU T C AẾN NĂNG SUẤT CỦAẤYỦA MẬT ĐỘ CẤY

GI NG LÚA LAI HAI DÒNG HYT124 T I CÁCỐNG LÚA LAI HAI DÒNG HYT124 TẠI CÁCẠI CÁCT NH PHÍA B CỈNH PHÍA BẮCẮC

Ngành:Khoa h c cây tr ngọc cây trồngồng

Người hướng dẫn khoa học: ướng dẫn khoa học:i hng d n khoa h c:ẫn khoa học:ọc cây trồngPGS.TS Tăng Th H nhị Hạnh ạnh

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào.

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày… tháng… năm 2019

Tác giả luận văn

Nguyễn Ngọc Tuấn

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình.

Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Tăng Thị Hạnh đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn cây lương thực Khoa Nông Học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Trung tâm nghiên cứu và phát triển lúa Lai – Viện cây lương thực và cây thực phẩm - Viện khoa học Việt Nam đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điềukiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn./.

Hà Nội, ngày… tháng… năm 2019

Tác giả luận văn

Nguyễn Ngọc Tuấn

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài 2

Phần 2 Tổng quan tài liệu 3

2.1 Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới và Việt Nam 3

2.1.1 Nghiên cứu và phát triển lúa lai trên Thế giới 3

2.1.2 Nghiên cứu và phát triển lúa lai trong nước 4

2.2 Những nghiên cứu về phân bón và mật độ cho lúa trên thế giới và Việt Nam 6

2.2.1 Những kết quả nghiên cứu về phân bón và mật độ cho lúa trên Thế giới 6

2.2.2 Những kết quả nghiên cứu về phân bón và mật độ cho lúa ở Việt Nam. 11

Phần 3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 21

3.1 Địa điểm nghiên cứu 21

3.2 Thời gian nghiên cứu 22

3.3 Vật liệu nghiên cứu 22

3.4 Nội dung nghiên cứu 22

3.5 Phương pháp nghiên cứu 22

3.5.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 22

3.5.2 Các biện pháp kỹ thuật áp dụng 24

3.5.3 Các chỉ tiêu theo dõi 25

3.6 Phương pháp xử lý số liệu 26

Phần 4 Kết quả nghiên cứu và thảo luận 27

4.1 Tình hình thời tiết tại các điểm thí nghiệm 27

4.2 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến sinh trưởng phát triển của giống lúa lai hai dòng HYT124 31

4.2.1 Ảnh hưởng của lượng phân bón và mật độ cấy đến thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của giống lúa lai hai dòng HYT 124 31

4.2.2 Ảnh hưởng của nền phân bón và mật độ cấy đến động thái tăng trưởng chiều cao của giống lúa lai HYT124 35 4.3 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến một số đặc điểm nông sinh học và cấu trúc bông của giống lúa lai hai dòng HYT124 41

4.4 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến mức độ nhiễm sâu bệnh hại của giống lúa lai hai dòng HYT124 45

4.5 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa lai hai dòng HYT124 47

4.6 Hiệu quả kinh tế của các công thức thí nghiệm 54

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắtNghĩa tiếng Việt

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Diện tích, năng suất, sản lượng lúa lai vụ Mùa 2018 6 Bảng 2.2 Sử dụng phân bón và năng suất cây trồng ở Việt Nam 20 Bảng 3.1 Một số tính chất đất trước thí nghiệm 21 Bảng 4.1 Ảnh hưởng của lượng phân bón và mật độ cấy đến thời gian qua các

giai đoạn sinh trưởng của giống HYT124 trong vụ Xuân 2019 tại Hà

Nội và Phú Thọ 33 Bảng 4.2 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến động thái tăng

trưởng chiều cao của giống lúa lai hai dòng HYT124 trong vụ Xuân

2019 tại Hà Nội và Phú Thọ 36 Bảng 4.3 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến động thái tăng

trưởng số lá của giống lúa lai hai dòng HYT 124trong vụ Xuân 2019

tại Hà Nội và Phú Thọ 38 Bảng 4.4 Ảnh hưởng của mật độ cấyvà lượng phân bón đến động thái tăng

trưởng số nhánh của giống lúa lai hai dòng HYT124 trong vụ Xuân

2019 tại Hà Nội và Phú Thọ 40 Bảng 4.5 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến một số đặc điểm

nông sinh học của giống lúa lai hai dòng HYT124 trong vụ Xuân 2019 tại Hà Nội và Phú Thọ 42 Bảng 4.6 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến một số đặc điểm

cấu trúc bông của giống lúa lai hai dòng HYT124 trong vụ Xuân 2019 tại Hà Nội và Phú Thọ 44 Bảng 4.7 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến mức độ nhiễm sâu

hại trên đồng ruộng của giống HTY124 tại Hà Nội và Phú Thọ 46 Bảng 4.8 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến các yếu tố cấu

thành năng suất của giống lúa lai HYT124 trong vụ Xuân 2019 49 Bảng 4.9 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến năng suất lý thuyết

và năng suất thực thu của giống lúa lai hai dòng HYT124 trong vụ

Xuân 2019 tại Hà Nội và Phú Thọ 51 Bảng 4.10 Hiệu quả kinh tế của giống lúa lai hai dòng HYT124 qua các mật độ

cấy và lượng phân bón tại Hà Nội 55 Bảng 4.11 Hiệu quả kinh tế của giống lúa lai hai dòng HYT124 qua các mật độ

cấy và lượng phân bón tại Phú Thọ 56

DANH MỤC HÌNH

Hình 4.1 Nhiệt độ trung bình trong vụ Xuân 2019 tại Hà Nội 28

Hình 4.2 Nhiệt độ trung bình trong vụ Xuân 2019 tại Phú Thọ 28

Hình 4.3 Lượng mưa trung bình trong vụ Xuân 2019 tại Hà Nội 29

Hình 4.4 Lượng mưa trung bình trong vụ Xuân 2019 tại Phú Thọ 29

Hình 4.5 Ruộng lúa giai đoạn cấy 31

Hình 4.6 Ruộng lúa giai đoạn chín 35

Hình 4.7 Ruộng lúa giai đoạn chín hoàn toàn Lâm Thao – Phú Thọ 47

Hình 4.8 Ruộng lúa giai đoạn chín hoàn toàn Thanh Trì – Hà Nội 48

Hình 4.9 Năng suất của giống lúa HYT124 trong vụ Xuân 2019 tại Hà Nội 52

Hình 4.10 Năng suất của giống HYT124 trong vụ Xuân 2019 tại Phú Thọ 53

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Nguyễn Ngọc Tuấn

Tên luận văn: “Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến năng

suất của giống lúa lai hai dòng HYT124 tại các tỉnh phía Bắc”.

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt NamMục đích nghiên cứu

Xác định lượng phân bón và mật độ cấy thích hợp đối với giống lúa lai hai dòng HYT 124 tại Hà Nội và Phú Thọ.

Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí theo kiểu ô lớn ô nhỏ (Split-plot).

- Các biện pháp kỹ thuật gieo cấy lúa:

Tại Hà Nội, ngày gieo giống lúa HYT 124 : 31/ 01/ 2019, ngày cấy : 21/ 02/ 2019; tuổi mạ khi cấy là 21 ngày.

Tại Phú Thọ, ngày gieo giống HYT 124: 25/ 01/ 2019, ngày cấy: 16/ 02/ 2019; tuổi mạ khi cấy là 22 ngày.

- Các chỉ tiêu theo dõi: Theo dõi điều kiện thời tiết tại 2 điểm Hà và Nội Phú Thọ, thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng, đặc điểm nông sinh học,đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh,các yếu tố cấu thành năng suất, hiệu quả kinh tế.

trình EXCEL và phân tích phương sai ANOVA bằng phần mềm IRRISTAT ver5.0.

Kết quả chính và kết luận

1./ Trong điều kiện vụ Xuân 2019 tại cả hai điểm thí nghiệm Hà Nội và Phú Thọ các công thức phân bón và mật độ cấy khác nhau không làm ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng của giống lúa lai hai dòng HYT124 Thời gian sinh trưởng của giống HYT124 tại Hà Nội dao động từ 124-128 ngày; tại Phú Thọ, giống có thời gian sinh trưởng dài hơn từ 4-6 ngày, dao động từ 128 -130 ngày.

2./ Chiều cao cuối cùng của giống HYT 124 có sự khác biệt giữa các mức phân bón và mật độ cấy khác nhau, dao động từ 100,0-110,0 cm Các mức phân bón và mật độ cấy khác nhau không ảnh hưởng đến các đặc điểm nông sinh học của giống như chiều dài lá đòng, chiều rộng lá đòng, chiều dài bông, chiều dài cổ bông của giống HYT124 tại cả hai điểm thí nghiệm Hà Nội và Phú Thọ.

3./ Trong vụ Xuân 2019, giống HYT124 nhiễm nhẹ sâu đục thân, sâu cuốn lá, đạo ôn, khô vằn và bạc lá Ở các công thức có phân bón cao và mật độ cấy cao (P4M3 và P4M4) mức độ nhiễm sâu bệnh gây hại nặng hơn (ở mức điểm 3-5) so với các công thức ở mức phân P1 và P2 (điểm 0-1).

4./ Khi tăng mật độ cấy từ M1 đến M3 và lượng phân bón từ P1 đến P3 số nhánh tối đa, số nhánh hữu hiệu và tỷ lệ nhánh hữu hiệu tăng lên sau đó giảm ở mật độ M4 và mức phân P4 Số nhánh hữu hiệu của giống HYT124 tại Hà Nội đạt cao nhất ở công thức P3M3 (7,8 nhánh); tại Phú Thọ, số nhánh hữu hiệu cao nhất ở công thức P3M2 (7,4 nhánh).

5./ Tại Hà Nội, giống HYT124 có năng suất thực thu cao nhất ở công thức P3M3 (73,2 tạ/ha) và cho lãi thuần cao nhất đạt 14.080.000 đồng/ha Tại Phú Thọ, giống HYT124 có năng suất thực thu cao nhất ở công thức P3M2 đạt 70,0 tạ/ha cho lãi thuần 12.520.000 đồng/ha.

Vậy, trong điều kiện vụ Xuân tại Hà Nội, đối với giống lúa lai hai dòng HYT124 nên bón phân với lượng P3 (130 kg N + 97,5 kg P2O5 + 130 kg K2O) và cấy với mật độ 40 khóm/m2 tại , tại Phú Thọ, lượng phân P3(130 kg N + 97,5 kg P2O5 + 130 kg K2O) và mật độ 35 khóm/m2.

THESIS ABSTRACT Master candidate: Nguyen Ngoc Tuan

Thesistitle: Research the effect of transplanting density and the amount of fertilizer on

the yield of HYT124 two-line hybrid rice variety in the northern provinces.

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)Research Objectives

To determine the appropriate amount of fertilizer and transplanting density for HYT124 two-line hybrid rice variety in Hanoi and Phu Tho.

Materials and Methods

- Methods of experimental arrangement: The experiment was arranged in the style of large and small plots (Split-plot).

- Technical measures for rice cultivation:

In Hanoi, the day of sowing HYT 124 rice was January 31, 2019; transplanting date was February 21, 2019; seedling age at transplanting was 21 days.

In Phu Tho, the day of sowing HYT 124 rice was January 25, 2019,

transplanting date was February 16, 2019; seedling age at transplanting was 22 days - Monitoring targets: Monitoring weather conditions at 2 points Hanoi and Noi Phu Tho, time of the growth stages, agro-biological characteristics, researching the level of pest and disease infection, the constituent factors, economic efficiency.

- Methods of data processing: Data collected in the experiment were processed under EXCEL program and analyzed ANOVA variance by IRRISTAT ver 5.0 software.

Main findings and conclusions

1./ In Spring crop 2019 conditions at both Hanoi and Phu Tho experimental sites, different fertilizer formulas and transplanting densities did not affect the growth time of HYT124 two-line hybrid rice variety The growing time of HYT124 in Hanoi ranged from 124-128 days; In Phu Tho, the variety had a longer growing time of 4-6 days, ranging from 128 -130 days.

2./ The final tree height of the HYT124 variety is the difference between differentfertilizer levels and different planting density The final tree height of the HYT124 varietyat the 2 seed test sites has a tree height ranging from 100.0-110.0 cm Different levels offertilizer and transplanting density did not affect the agro-biological characteristics of thevariety, such as final plant height, leaf length, leaf width, cornflower

length, cornflower neck length of the HYT124 variety at both Hanoi and Phu Tho experimental sites.

3./ In Spring crop 2019 conditions, HYT124 variety was slightly infected withScirpophaga incertulas Walker,Cnaphalocrosis medinalis Guennee, Pyricularia oryzae Cav, Rhizoctonia solani Kuhn, xanthomonas campestris pv oryzae dowson In formulas with high fertilizer content and high transplanting density (P4M3 and P4M4) the level of pest infestation was worse (at grades of 3-5) compared to formulas at rates of P1 and P2 (points of 0- first).

4 / When increasing the transplanting density from M1 to M3 and the amount of fertilizer from P1 to P3, the maximum number of branches, the number of effective branches and the effective branch rate increased then decreased at the density M4 and fertilizer level P4 The number of effective branches of HYT124 in Hanoi was highest in P3M3 formula (reaching 7.8 branches); In Phu Tho, the number of effective branches was lower, (reaching 7.4) branches in the formula P3M2.

5./ In Hanoi, HYT124 variety had the highest actual yield in P3M3 (73,2 quintals / ha)and formula gave the highest net profit of VND 14,080,000 / ha, In Phu Tho, HYT124 had the highest actual yield in P3M2 formula (70, 0 quintals / ha) and P3M2 formula gave the highest net profit of VND 12,520,000 / ha.

So, in the spring crop in Hanoi, HYT124 two-line hybrid rice variety should be fertilized with P3 (130 kg N + 97.5 kg P2O5 + 130 kg K2O) and transplanted with a density of 40 clusters / m2, in Phu Tho, should be fertilized with P3 (130 kg N + 97.5 kg P2O5 + 130 kg K2O) and transplanted with a density of 35 clusters / m2.

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Cây lúa (Oryza sativa L ) là một trong ba cây lương thực chủ yếu trên thế

giới Lúa được trồng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới nhưng tập trung chủ yếu ở châu Á Những nước sản xuất lúa lớn nhất là Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Bangladesh, Việt Nam, Myanmar và Thái Lan; trong đóViệt Nam và Thái Lan là hai quốc gia xuất khẩu lúa gạo lớn nhất (FAOSTAT, 2012) Ngoài nhiệm vụ cung cấp lương thực lúa còn là nguồn nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp chế biến Vì vậy, việc phát triển cây lúa được coi là một chiến lược quan trọng trong sản xuất nông nghiệp.

Ở nước ta lúa trở thành cây lương thực đứng hàng đầu, có vai trò vô cùng quan trọng với sự phát triển của nông nghiệp nói riêng và kinh tế xã hội nói chung Từ một nước thiếu lương thực, Việt Nam đã phấn đấu đủ lương thực và hiện nay vươn lên trở thành nước xuất khẩu gạo đứng thứ 2 trên thế giới Trước nhu cầu cấp bách về lương thực, việc khai thác và sử dụng ưu thế lai được coi là một thành tựu khoa học lớn nhất của thế kỷ XX Đây là một hướng đi có hiệu quả nhằm nâng cao năng suất, chất lượng, khả năng thích ứng, chống chịu sâu bệnh và rút ngắn thời gian sinh trưởng Giống lúa lai hai dòng HYT124 là con lai của dòng mẹ AMS35S và dòng bố R100 được Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển lúa lai - Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm lai tạo, chọn lọc và khảo nghiệm từ năm 2006 Giống lúa lai hai dòng HYT124 có thời gian sinh trưởng ngắn từ 125-130 ngày trong vụ Xuân, 105-110 ngày trong vụ Mùa; giống có khả năng sinh trưởng phát triển tốt, chống chịu sâu bệnh như rầy nâu, bạc lá, đạo ôn; năng suất đạt bình quân 65-75 tạ/ha; đặc biệt giống có hạt gạo dài, cơm mềm ngon, thơm nhẹ Giống lúa lai 2 dòng HYT124 đã được Cục Trồng trọt, Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận là giống sản xuất thử tại các tỉnh phía Bắc trong vụ Xuân muộn, mùa sớm.

Đối với mỗi giống lúa khác nhau, yêu cầu về điều kiện sinh thái như đất đai, khí hậu, dinh dưỡng là khác nhau Để mở rộng diện tích gieo trồng giống lúa lai hai dòng HYT124 cần tiến hành hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác tại từng vùng sinh thái Bên cạnh việc xác định được thời vụ trồng, tuổi mạ, các biện pháp chăm sóc phòng trừ sâu bệnh, tưới tiêu thì việc xác định mật độ cấy và

lượng phân bón tối ưu là biện pháp kỹ thuật quan trọng góp phần phát huy tối đa tiềm năng năng suất của giống Xuất phát từ những yêu cầu trên, tôi tiến hành

thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón

đến năng suất của giống lúa lai hai dòng HYT124 tại các tỉnh phía Bắc”.

1.2 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI1.2.1 Mục đích

Xác định lượng phân bón và mật độ cấy thích hợp đối với giống lúa lai hai dòng HYT 124 tại Hà Nội và Phú Thọ.

1.2.2 Yêu cầu của đề tài

Đánh giá được một số đặc điểm nông sinh học, đặc điểm hình thái, mức độ nhiễm sâu bệnh và năng suất của giống lúa lai hai dòng HYT124 tại các mật độ cấy, mức phân bón khác nhau trong vụ Xuân tại Hà Nội, Phú Thọ.

1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Phạm vi nghiên cứu của đề tài được tiến hành trong vụ Xuân 2019 trên giống lúa lai hai dòng HYT124 tại hai điểm thí nghiệm là Xã Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì, Hà Nội và Xã Sơn Dương, Lâm Thao, Phú Thọ.

1.4 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN1.4.1 Ý nghĩa khoa học

Bổ sung các dẫn liệu cơ bản trong đánh giá về ảnh hưởng của mật độ và phân bón tới giống lúa lai hai dòng HYT24 Kết quả đánh giá của đề tài sẽ góp phần định hướng cho sản xuất giống lúa lai thương phẩm HYT124 tại Hà Nội, Phú Thọ.

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn

Xác định được mật độ và phân bón hợp lý của giống lúa HYT124trong sản xuất, góp phần hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác giống lúa lai hai dòng HYT124 đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao tại Hà Nội, Phú Thọ.

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN LÚA LAI TRÊN THẾGIỚI VÀ VIỆT NAM

2.1.1 Nghiên cứu và phát triển lúa lai trên Thế giới

Lúa lai (hybrid rice) là thuật ngữ dùng để gọi các giống lúa sử dụng hiệu

ứng ưu thế lai đời F1 Hạt giống lúa lai (hạt F1) chỉ sử dụng một lần khi mà hiệu ứng ưu thế lai thể hiện mạnh nhất (Nguyễn Văn Hoan, 2000) Theo Hiệp hội hạt giống châu Á Thái Bình Dương (APSA, 2014), lúa lai chiếm khoảng 12% diện tích trồng lúa trên thế giới, có năng suất cao hơn lúa thuần từ 15-35%, sinh trưởng phát triển tốt đặc biệt trong điều kiện biến đổi khí hậu hiện nay APSA (2014) cũng dự tính, diện tích lúa lai tăng lên 14% vào năm 2020 và 30% vào năm 2030.

Tạo giống ưu thế lai là con đường nhanh nhất và hiệu quả nhằm phối hợp được nhiều đặc điểm có giá trị của các giống bố mẹ vào con lai F1, tạo ra giống cây trồng có năng suất cao, chất lượng tốt (Nguyễn Hồng Minh, 2006) Rất nhiều

nhà khoa học như Swaminathan et al (1972); Ricsharia (1962); Stansel and

Craigmiles (1966)… đã nghiên cứu khá sớm nhằm tìm cách sản xuất hạt lai F1, tuy nhiên đều không thành công vì chưa tìm ra phương pháp thích hợp để sản xuất hạt lai Có nhiều công trình nghiên cứu tập trung vào các vấn đề như: bản chất di truyền của sự biểu hiện ưu thế lai và các phương pháp khai thác ưu thế lai.

Năm 1964, Yuan et al bắt đầu nghiên cứu lúa lai tại đảo Hải Nam (180 vĩ Bắc), nhóm nghiên cứu đã tìm ra dạng lúa dại bất dục đực Cây lúa dại được đưa về lai tạo với nhiều nguồn gen bất dục dạng hoang dại đã tái tổ hợp vào lúa trồng tạo ra các dòng bất dục đực di truyền tế bào chất tương đối ổn định (kí hiệu là dòng A) Các nhà khoa học Trung Quốc đã chọn tạo thành công nhiều dòng A có tính bất dục ổn định như: II – 32A, D 62A, Kim 23A, Zhenshan 97A… và các dòng duy trì bất dục B tương ứng Công cụ di truyền cơ bản này được lai thử với nhiều giống lúa thuần để tìm dòng phục hồi (R) cho con lai F1 có ưu hế lai cao của hệ thống lúa “ba dòng” Đến nay lúa lai ba dòng đã được mở rộng và đưa ra sản xuất thâm canh lúa (Yuan, 1992) Từ đây khởi đầu cho sự phát triển công nghệ lúa lai của Trung Quốc cũng như trên thế giới.

Siêu lúa lai được Yuan nghiên cứu từ năm 1997 đến năm 2000 đã trồng

240.000 ha, năng suất bình quân đạt 9,6 tấn/ha Năm 2011 Trung Quốc có 29 triệu ha trồng lúa, năng suất trung bình toàn quốc đạt 6,3 tấn/ha/vụ Trong đó 70% diện tích được trồng lúa lai, năng suất bình quân 7,2 tấn/ha/vụ Năng suất lúa lai tăng trung bình 20% so với giống thường Riêng chỉ phần tăng năng suất do lúa lai hiện nay nuôi sống khoảng 70 triệu người ăn hàng năm Về năng suất trung bình của cây lúa Trung Quốc từ 4,2 tấn/ha/vụ (1976) đã tăng lên 6,58 tấn/ha/vụ (2009) trong khi năng suất lúa trung bình của thế giới chỉ đạt 3,74 tấn/ha/vụ (FAOSTAT, 2011).

Ngoài ra ở một số nước khác như Nhật Bản, Triều Tiên, Philipin, Malaysia, Thái Lan Các chương trình nghiên cứu và phát triển lúa lai đã được triển khai và thu được những kết quả nhất định (Trần Duy Quý, 2000).

Sự phát triển thành công của công nghệ sản xuất lúa lai ở Trung Quốc đã được ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới Hiện nay, có 17 nước nghiên cứu và sản xuất lúa lai đã đưa tổng diện tích lúa lai của thế giới lên khoảng 10% tổng diện tích trồng lúa và chiếm 20% tổng sản lượng lúa gạo toàn thế giới, song phát triển mạnh nhất vẫn là Việt Nam và Ấn Độ Thành tựu về lúa lai có thể xem là công cuộc cách mạng xanh lần thứ hai trong nông nghiệp, góp phần đảm bảo an ninh lương thực thế giới và tăng thu nhập của người nông dân trong các biện pháp kỹ thuật hiện nay.

2.1.2 Nghiên cứu và phát triển lúa lai trong nước

Việt Nam bắt đầu nghiên cứu lúa lai từ những năm đầu của thập kỷ 80 Các tác giả Viện nghiên cứu lúa Đồng bằng sông Cửu Long đã tiến hành đánh giá các dòng CMS, xây dựng các quy trình sản xuất hạt lai F1 và đánh giá ưu thế lai của các tổ hợp lai để tìm ra những tổ hợp lai có triển vọng từ năm 1983 (Nguyễn Văn Luật, 1994) Những thí nghiệm nghiên cứu khả năng xuất hiện ưu thế lai của các giống lúa trồng tại Việt Nam và các tổ hợp lai có dòng bất dục đực tế bào chất tham gia cũng đã được các tác giả Viện Khoa học Kỹ Thuật Nông nghiệp Việt Nam tiến hành (Nguyễn Hữu Nghĩa, 1981-1986) Tuy nhiên, chỉ đến tận năm 1992, chương trình nghiên cứu lúa lai của quốc gia mới thực sự được hình thành.

Hàng năm Viện Cây lương thực và cây thực phẩm lai tạo khoảng 2000 tổ hợp lai, đã chọn tạo được một số tổ hợp lai cho năng suất cao, chất lượng tốt như HYT56, HYT57, HYT92, HYT102, HYT103 (công nhận cho sản xuất thử); HYT83, HYT100 (công nhận giống Quốc gia) và một số tổ hợp có triển vọng: HYT84, HYT101, HYT95… (Nguyễn Trí Hoàn, 2007).

Trong vụ Mùa 2018, tại Phú Thọ, diện tích lúa lai 11.516 ha chiếm 42% tổng diện tích gieo cấy, giảm 1,62 nghìn ha so với cùng kỳ; một số giống chủ lực cho sản xuất vụ Mùa như: Nhị ưu 838 chiếm 15,9%, Nhị ưu số 7 chiếm 8,7%, TH3-5 chiếm 3,2%, TH3-4 chiếm 1,3% Tại Hà Nội, diện tích nhóm giống lúa lai 4.997,16 ha (chiếm 5,44%) gồm các giống Nhị ưu 838, TH3-5, TH3-3, GS9… tập trung ở huyện Ứng Hoà, Mỹ Đức (Cục Trồng trọt, 2018).

Theo báo cáo sơ kết sản xuất vụ Hè Thu, vụ Mùa năm 2018 và triển khai sản xuất vụ Đông Xuân năm 2018-2019 các tỉnh phía Bắc của Cục Trồng trọt: Diện tích lúa lai thương phẩm đạt 195,9 nghìn ha, trong đó vụ Hè Thu 2018 gieo trồng khoảng 5,4 nghìn ha (chiếm khoảng 3% diện tích gieo cấy), vụ Mùa 2018 gieo 190,5 nghìn ha (chiếm khoảng 17% diện tích gieo cấy) Vùng Đồng bằng sông Hồng gieo cấy khoảng 39,8 nghìn ha; vùng Bắc Trung Bộ gieo cấy khoảng 42,1 nghìn ha và chủ yếu gieo cấy tại Thanh Hoá, Nghệ An … Vùng Trung du và miền núi phía Bắc gieo cấy khoảng 108,6 nghìn ha (giảm 10 nghìn ha so với năm 2017).

Nguyên nhân diện tích lúa lai thương phẩm có xu hướng giảm do nông dân chuyển sang cấy các giống lúa thuần chất lượng, năng suất cao; bên cạnh đó giá hạt giống lúa lai cao và không chủ động được hạt giống, các giống lúa lai dễ nhiễm bệnh bạc lá đặc biệt trong điều kiện biến đổi khí hậu bất thường như hiện nay.

Năng suất lúa lai thương phẩm trong vụ Hè Thu 2018 đạt khoảng 505 ta/ha, vụ Mùa đạt khoảng 57,8 tạ/ha, trong đó vùng đồng bằng sông Hồng cho năng suất cao nhất đạt 61,8 tạ/ha.

Sản lượng lúa lai thương phẩm vụ Hè Thu đạt khoảng 27,4 nghìn tấn (tương đương so với cùng kỳ), vụ Mùa đạt 1,13 triệu tấn (giảm khoảng 56,7 nghìn tấn so với năm 2017 do giảm về diện tích).

Bộ giống lúa lai ở các tỉnh phía Bắc hiện nay khá đa dạng Các giống nhập nội như: Nhị ưu 838, ZZD001, Kinh Sở Ưu 1588… Các giống sản xuất trong nước CT16, HQ19, TH3-3, TH3-4, TH3-5, Việt Lai 20, Việt Lai 24, HYT103, Bắc ưu 903 KBL… được mở rộng vào sản xuất.

Diện tích sản xuất hạt lai F1 trong vụ Mùa 2018 đạt khoảng 859 ha (tăng 19,3 ha so với vụ Mùa 2017) Sản xuất chủ yếu tại tỉnh: Lào Cai, Yên Bái, Bắc Giang, Tuyên Quang, Thái Nguyên, Hà Nội, Nam Định, Hải Dương, Hải Phòng, Thanh Hoá Các giống được sản xuất chủ yếu là Nhị ưu 838, TH3-4 và Việt Lai 20, ngoài ra còn có LC270, Phức ưu, GS55, CT16… nhìn chung các dòng bố mẹ

chất lượng khá, trỗ trùng khớp Năng suất bình quân của các tổ hợp lai ở các tỉnh phía Bắc chỉ đạt 23,8 tạ/ha (tăng 10,4 tạ/ha so với vụ Mùa 2017); sản lượng ước đạt khoảng 2.046 tấn (tăng khoảng 921 tấn so với vụ Mùa 2017).

Bảng 2.1 Diện tích, năng suất, sản lượng lúa lai vụ Mùa 2018

Ghi chú: DT: diện tích, NS: năng suất, SL: sản lượng

ĐBSH: Đồng bằng sông Hồng, BTB: Bắc Trung Bộ, ĐB: Đông Bắc, TB: Tây Bắc

Nguồn: Cục Trồng trọt (2018)

2.2 NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ PHÂN BÓN VÀ MẬT ĐỘ CHO LÚATRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

2.2.1 Những kết quả nghiên cứu về phân bón và mật độ cho lúa trên Thế giới

2.2.1.1 Những kết quả nghiên cứu về phân bón

Trong lịch sử phát triển nông nghiệp, phân bón luôn được xem là yếu tố quan trọng trong hệ thống canh tác để tăng năng suất cây trồng Viện lúa Quốc tế (IRRI), Ủy ban lúa gạo Quốc tế (IRC), Viện nghiên cứu nông hóa Mỹ đã khẳng định: Gần 50% năng suất là do tác dụng của phân bón, còn hơn 50% là do các yếu tố khác như giống, nước, chăm sóc.

a Kết quả nghiên cứu về đạm cho cây lúa

Đạm là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng đối với cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng; cây lúa hút với lượng lớn nhất trong số các yếu tố dinh dưỡng cần cho quá trình sinh trưởng Là nguyên tố thiết yếu quyết định tiềm năng năng suất của lúa và phân đạm là một trọng những yếu tố đầu vào chính trong sản xuất lúa.

Lượng bón và thời điểm bón ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng lúa Cây lúa hút nhiều đạm ở giai đoạn đẻ nhánh để tạo số bông hữu hiệu tối đa và

làm đòng để tạo số hạt/bông và số hạt chắc cao (Lampayan et al., 2010).

Broadlent (1979) cho thấy lượng đạm cây hút ở thời kỳ đẻ nhánh quyết định tới 74% năng suất Bón nhiều đạm làm cây đẻ nhánh khỏe và tập trung, tăng số bông/m2; số hạt/bông, nhưng trọng lượng 1000 hạt ít thay đổi Mặt khác, tác giả lại cho rằng ở các nước nhiệt đới lượng các chất dinh dưỡng (N, P, K) cần để tạo ra 1 tấn thóc trung bình là 20,5 kg N; 5,1 kg P2O5; 4,4 kg K2O.

Lượng đạm hấp thu tổng số, hiệu suất sử dụng đạm lý tính (PNUE), hiệu suất sử dụng đạm nông học (ANUE) có sự khác nhau khi thay đổi lượng đạm bón Cụ thể lượng đạm cây lúa hâp thu tăng lên cùng với lượng đạm bón Tuy nhiên, hiệu suất sử dụng đạm lý tính, hiệu suất sử dụng đạm nông học lại giảm

(Mandana Tayefe et al., 2011).

Theo Yoseftabar.S (2013), các yếu tố cấu thành năng suất lúa: số hạt, số hạt hữu dục, tỷ lệ hạt hữu dục, năng suất sinh học và năng suất hạt, chỉ số thu hoạch đều tăng khi tăng lượng phân đạm bón Các chỉ tiêu này đạt cao nhất khi bón đạm ở mức 150 kg/ha và với nền lân là 90 kg/ha Theo tác giả khi tiến hành thí nghiệm khi tăng lượng đạm bón đồng thời với tăng lương lân làn tỷ lệ hạt lép giảm Cũng theo tác giả Yoseftabar.S (2016), năng suất hạt, tỷ lệ nhánh hữu hiệu, chiều cao cây và chỉ số thu hoạch đạt cao nhất khi bón theo công thức: 33% lượng khuyến cáo ở giai đoạn gieo hạt, 34% lượng khuyến cáo ở giai đoạn đẻ nhánh, 33% lượng đạm khuyến cáo ở giai đoạn làm đòng.

Theo Badshah et al (2014), đẻ nhánh là một đặc điểm nông học quan trọng

cho sản xuất hạt lúa Để đánh giá năng suất và khả năng đẻ nhánh của giống siêu lúa lai Liangyoupeijiu được trồng ở Hồ Nam, Trung Quốc trong thời gian 2011-2012 theo 2 phương pháp khác nhau làm đất (truyền thống và làm đất tối thiểu) và phương pháp thâm canh (cấy khoảng cách 20 cm x 20 cm, cấy 1 dảnh/khóm và gieo sạ với lượng 22,5 kg/ ha) Kết quả cho thấy và giai đoạn đẻ nhánh tối đa và giai đoạn chín thì phương thức gieo thẳng có số nhánh nhiều hơn 22% so với phương thức cấy ở hệ thống làm đất tối thiểu Nhánh vô hiệu bị chết đạt cao nhất vào giai đoạn phân hóa đòng và ở hệ thống làm đất truyền thống cao hơn làm đất tối thiểu 16% Ở phương thức cấy thời gian nhiều hơn gieo thẳng 29% Tỷ lệ nhánh đẻ ở phương thức gieo thẳng cao hơn 43% so với phương thức cấy ở cả hệ thống làm đất truyền thống và làm đất tối thiểu Có sự tương quan chặt giữa số bông/m2 và số nhánh tối đa/m2 nhưng không có tương quan với tỷ lệ nhánh thành bông Tỷ lệ nhánh thành bông ở phương thức gieo thẳng cao hơn cấy ở cả hệ thống làm đất truyền thống và làm đất tối thiểu Khối lượng khô của nhánh tăng dần đến giai đoạn trỗ và ở phương thức cấy cao hơn gieo thẳng khoảng

14% Diện tích lá tăng từ thời điểm đẻ nhánh tối đa đến trỗ và sau đó giảm 34% (hệ thống làm đất truyền thống, cấy) đến 45% (hệ thống làm đất truyền thống, gieo thẳng) nhưng đều như nhau (35%) đối với phương thức gieo thẳng ở cả hệ thống làm đất truyền thống và làm đất tối thiểu trong giai đoạn 12-24 ngày sau trỗ Năng suất hạt ở hệ thống làm đất truyền thống và cấy cao hơn ở phương thức gieo thẳng.

b Kết quả nghiên cứu về lân cho cây lúa

Theo Tanaka: bón lân xúc tiến quá trình sinh trưởng của cây trong thời kỳ đầu, đồng thời có thể rút ngắn thời gian sinh trưởng mà đặc biệt là những vùng lạnh thì hiệu quả đó càng rõ (Phạm Văn Cường và cs., 2004).

Theo Sarker (2002): “Hiệu suất của lân đối với hạt ở giai đoạn đầu cao hơn giai đoạn cuối và lượng lân hút ở giai đoạn đầu chủ yếu phân phối ở các cơ quan sinh trưởng Do đó, phải bón lót để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cho cây lúa”.

Theo Zhang et al (2012), khi nghiên cứu ảnh hưởng của lân đến hai giốnglúa Japonica (1 giống lúa cạn Zhonghan 3 và 01 lúa nước Yangfujing 8) ở 2

phương thức cấy khác nhau (cả hai giống cấy ở trên cạn và dưới nước) với 3 mức lân khác nhau (mức thấp 45 kg P2O5/ha; mức trung bình 90 kg P2O5/ha và mức cao 135 kg P2O5/ha) Khi mức lân tăng thì năng suất tăng của cả giống lúa cạn và nước đều tăng ở điều kiện cạn nhưng không có sự sai khác về năng suất giữa mức lân cao và trung bình đối với cả 2 giống, cụ thể năng suất của giống lúa cạn tăng nhẹ còn lúa nước giảm nhẹ Trong điều kiện khô hạn và có tưới, ở mức lân thấp, cả hai giống lúa đều có tỷ lệ gạo nguyên cao hơn, chất lượng nấu nướng và ăn tốt hơn ở mức lân cao và trung bình.

c Kết quả nghiên cứu về kali cho cây lúa

Theo Yoshida (1985) cho biết khoảng 20% tổng lượng kali cây hút là được vận chuyển vào hạt, lượng còn lại được tích lũy trong các bộ phận khác của cây Hơn nữa, việc hút đạm và kali có mối tương quan thuận, tỷ lệ K2O/N thường là 1,26 nếu cây hút nhiều đạm thì dễ thiếu kali, do đó thường phải bón kali ở những ruộng lúa bón nhiều đạm Vì vậy, trên đất nghèo kali bón cân đối đạm -kali có ý nghĩa rất quan trọng.

Theo Kobayashi (1995) chỉ ra rằng khi bón đủ kali, giai đoạn từ bắt đầu đẻ nhánh đến phân hoá đòng có tốc độ hút kali cao nhất sau đó giảm Bón kali khi lúa phân hoá đòng có thể làm tăng số hạt trên bông Khi nghiên cứu về đặc điểm dinh dưỡng, kỹ thuật bón phân cho lúa lai năng suất cao ở Bắc Kinh cho thấy:

Đối với lúa ngắn ngày, giai đoạn trỗ cây lúa hút 43,1% lượng kali và tổng lượng kali cần để đạt năng suất cao là 217,7 kg/ha Đối với lúa dài ngày, cây hút lượng kali tương đối đều ở các giai đoạn sinh trưởng, giai đoạn lúa trỗ bông hút 31,9% và tổng lượng cần là 263,75 kg/ha Bón kali ở giai đoạn khác nhau cũng cho hiệu quả khác nhau.

Theo Sarker (2002), từ khi cây lúa bắt đầu bén rễ đến cuối đẻ nhánh, đối với vụ sớm và vụ muộn đều hút một lượng kali tương đương nhau Từ khi phân hoá đòng đến lúc bắt đầu trỗ, cây lúa hút kali nhiều nhất và sau đó lại giảm, nhưng từ khi trỗ đến thời kỳ hạt chắc và chín thì tỷ lệ hút kali ở vụ muộn lại cao hơn vụ sớm Ở giai đoạn đầu hiệu suất của kali cao sau đó giảm dần và đến giai đoạn cuối lại cao Do lúa cần lượng kali lớn nên cần bón kali bổ sung đến giai đoạn trỗ, đặc biệt ở giai đoạn hình thành hạt là rất cần thiết.

d Nghiên cứu về phân hữu cơ cho cây lúa

Theo Naing et al (2010) đã nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ và

phân vô cơ tới năng suất của 05 giống lúa nếp cẩm với 4 công thức phân bón là: 1- Đối chứng không bón phân; 2- Bón 10 tấn phân chuồng; 3- Bón phân vô cơ với lượng 50 N + 22 P2O5 + 42 K2O; 4- Kết hợp bón 10 tấn phân chuồng + 50 N + 22 P2O5 + 42 K2O Kết quả nghiên cứu cho thấy công thức bón kết hợp làm tăng khối lượng chất khô của rễ, số bông/khóm, số hạt trên bông và năng suất Trong số 05 giống lúa cẩm có giống KKU-GL-BL-05-002 có năng suất cao nhất.

Gangmei and George (2017) khi nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ đến năng suất và chất lượng giống lúa nếp cẩm Chakhao Amubi đã xác định được công thức bón phân 10 tấn phân hữu cơ vi sinh FYM + 75 kg N + 40 kg P2O5 + 40 kg K2O/ha phù hợp cho giống đạt năng suất cao và hàm lượng protein cao nhất.

Chhogyel et al (2015), công thức bón 4,5 tấn phân hữu cơ vi sinh + 90 kg

N + 30 kg P2O5 + 40 kg K2O/ha phù hợp cho giống lúa nếp Bangladeshi đạt năng suất cao và tăng vi sinh vật có ích trong đất.

2.2.1.2 Những kết quả nghiên cứu về mật độ

a Cơ sở khoa học của mật độ gieo, cấy lúa

Trong quần thể ruộng lúa, mật độ gieo, cấy và số dảnh cấy có liên quan đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất Nếu gieo cấy quá dày hoặc nhiều dảnh trên khóm thì bông lúa sẽ nhỏ đi đáng kể, hạt có thể nhỏ hơn và cuối cùng năng suất sẽ giảm Vì vậy, muốn đạt được năng suất cao thì người sản xuất phải biết điều khiển cho quần thể ruộng lúa có số bông tối ưu mà vẫn không làm bông nhỏ đi, số

hạt chắc và độ chắc hạt trên bông không thay đổi Căn cứ vào tiềm năng năng suất của giống, tiềm năng đất đai, khả năng thâm canh của người sản xuất và vụ gieo trồng để định ra số bông cầnđạt một cách hợp lý (Nguyễn Văn Hoan, 2003).

Mật độ gieo cấy lúa phụ thuộc vào đặc điểm của giống lúa định gieo cấy: Giống lúa chịu thâm canh càng cao, tiềm năng năng suất lớn mật độ gieo cấy càng dày và ngược lại, giống lúa chịu thâm canh thấp mật độ gieo cấy thưa hơn Những giống lúa có bộ lá gọn, góc lá nhỏ, thế lá đứng gieo cấy mật độ dày hơn những giống lúa có phiến lá to, góc lá lớn Mật độ gieo cấy lúa phụ thuộc vào tuổi mạ: Tuổi mạ càng ngắn (mạ non) khả năng đẻ cao cấy thưa hơn mạ già, tuổi mạ cao Xác định mật độ gieo cấy lúa hợp lý căn cứ vào độ phì của đất, khả năng thâm canh của hộ nông dân: Đất tốt, khả năng thâm canh cao mật độ gieo cấy thưa hơn loại đất xấu, khả năng thâm canh thấp Vụ mùa, thời tiết nắng nóng cây lúa sinh trưởng nhanh, đẻ sớm, đẻ nhiều cấy thưa hơn vụ đông xuân nhiệt độ thấp, cây lúa lâu đẻ, đẻ kém (Nguyễn Văn Hoan, 2002).

Theo Phạm Văn Cường và cs (2006) kết luận mật độ cấy ảnh hưởng đến chỉ số diện tích lá của lúa lai và lúa thuần khác nhau Lúa lai có chỉ số diện tích lá cực đại sớm hơn và giảm chậm, còn lúa thuần thì ngược lại cực đại đạt muộn hơn và giảm nhanh hơn Lúa thuần với mật độ 30 cấy dày (70 khóm/m2 có tốc độ tích lũy chất khô (CGR) cao hơn so với mật độ cấy thưa tuy nhiên ở giai đoạn trổ và chín sáp (CGR) khi cấy mật độ 50 khóm/m2 lại cao nhất.

b Một số kết quả nghiên cứu về mật độ gieo, cấy lúa trên thế giới

Mật độ cấy là một biện pháp kỹ thật canh tác quan trọng, phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên, dinh dưỡng, đặc điểm của giống Khi nghiên cứu vấn đề này, Sasato (1996) 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 so với vùng nóng ẩm, mạ dảnh to nên cấy thưa hơn mạ dảnh nhỏ, lúa gieo muộn nên cấy dày hơn so với lúa

gieo sớm (Zhang et al., 2008).

Theo Yoshida (1985): trong ruộng lúa cấy, khoảng cách thích hợp cho lúa đẻ nhánh khoẻ và sớm thay đổi từ 20x20cm đến 30 x30 cm Theo ông, 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 tăng 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 geo cấy thực tế là vấn đề tương quan giữa số dảnh cấy và sự đẻ nhánh Thường gieo cấy thưa thì cây lúa đẻ nhánh nhiều, cấy dày thì đẻ

nhánh ít Trong phạm vi khoảng cách cấy từ 50 x 50 cm đến 10 x 10 cm, khả năng đẻ nhánh có ảnh hưởng đến năng suất Ông thấy rằng, năng suất hạt của giống IR-154-451 (một giống có khả năng đẻ nhánh ít) tăng lên với việc giảm khoảng cách cấy 10 x 10 cm Đối với giống có khả năng đẻ nhánh khoẻ (IR8) năng suất đạt cực đại ở khoảng cách cấy 20 x 20 cm.

2.2.2 Những kết quả nghiên cứu về phân bón và mật độ cho lúa ở Việt Nam.

2.2.2.1 Những kết quả nghiên cứu về phân bón cho lúa ở Việt Nam

Hiệp hội phân bón quốc tế (IFA) đã tiến hành nghiên cứu tại các nước phát triển trong những năm 1970 chỉ rõ: Nếu không sử dụng phân bón thì sản lượng lương thực ở các nước này chắc chắn sẽ giảm 40 - 50% (Lê Văn Căn, 1978) Đánh giá của FAO (1984) cho thấy 50% sản lượng nông nghiệp tăng ở các nước đang phát triển trong thập kỷ 70 là do sử dụng phân bón Viện lúa Quốc tế (IRRI), Ủy ban lúa gạo Quốc tế (IRC), Viện Nghiên cứu nông hóa Mỹ đã khẳng định: Gần 50% năng suất là do tác dụng của phân bón, còn hơn 50% là do các yếu tố khác như giống, nước, chăm sóc (Nguyễn Như Hà, 2006).

a Kết quả nghiên cứu về đạm cho cây lúa

Trong các nguyên tố dinh dưỡng, đạm là chất dinh dưỡng quan trọng nhất Cây lúa cần đạm trong tất cả các giai đoạn sinh trưởng, tuy nhiên giai đoạn đẻ nhánh lúa cần nhiều đạm nhất (Nguyễn Văn Hoan, 2003) Cung cấp đủ đạm và đúng lúc làm cho lúa đẻ nhánh nhanh, tập trung tạo nhiều nhánh hữu hiệu Đạm thúc đẩy hình thành đòng và các yếu tố cấu thành năng suất khác như số hạt/bông, khối lượng 1000 hạt và tỷ lệ hạt chắc Vì vậy, bón đạm ở giai đoạn làm đòng ảnh hưởng quyết định đến năng suất Mặt khác, bón đạm làm tăng hàm lượng protein nên ảnh hưởng đến chất lượng gạo Đạm cũng ảnh hưởng tới đặc tính vật lý và sức đề kháng đối với sâu bệnh hại lúa Thừa hoặc thiếu đạm đều làm lúa dễ bị nhiễm sâu bệnh hại do sức đề kháng giảm Thiếu đạm làm cho cây lúa thấp, đẻ nhánh kém, đòng nhỏ, khả năng trỗ kém, số hạt/bông ít, lép nhiều, năng suất thấp Thừa đạm làm cho lá to, dài, phiến lá mỏng, nhánh vô hiệu nhiều, lúa trỗ muộn, cây cao, lốp, đổ non ảnh hưởng xấu đến năng suất và phẩm chất lúa Trong quá trình sinh trưởng, cây lúa có nhu cầu đạm tăng đều từ thời kỳ đẻ nhánh tới trỗ và giảm sau trỗ Lượng đạm cần thiết để tạo ra một tấn thóc từ 17-25 kg N, trung bình 22,2 kg N (Nguyễn Như Hà, 2006).

Theo nghiên cứu của Tăng Thị Hạnh và cs (2014) thì đạm đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống cây lúa Đạm giữ vị trí quan trọng trong việc

tăng năng suất, là một trong những nguyên tố hóa học quan trọng của các cơ quan như rễ, thân, lá, hoa và hạt Trong các vật chất khô của cây trồng có từ 1-5% đạm tổng số.

Trong các giai đoạn sinh trưởng thì bắt đầu từ đẻ nhánh đến đẻ rộ hàm lượng đạm trong thân lá luôn cao sau đó giảm dần Như vậy cần tập trung bón đạm mạnh vào giai đoạn này Tuy nhiên, thời kỳ hút đạm mạnh nhất quan sát thấy ở lúa lai là từ đẻ rộ đến làm đòng, mỗi ngày lúa lai hút 3.520 g N/ha chiếm 34,68% tổng lượng hút, tiếp đến mới là giai đoạn từ bắt đầu đẻ nhánh đến đẻ rộ, mỗi ngày cây hút 2.737 g N/ha chiếm 26,82% tổng lượng hút Vì lý do này mà bón lót và bón thúc thật tập trung là rất cần thiết nhằm cung cấp đủ đạm cho lúa lai Ở giai đoạn cuối, tuy lúa lai hút đạm không mạnh như ở 2 giai đoạn đầu song giữ một tỉ lệ N cao và sức hút N mạnh rất có lợi cho quang hợp tích lũy chất khô vào hạt Vì thế một lượng đạm nhất định cần được bón vào giai đoạn cuối (khoảng 20 ngày trước khi lúa trỗ) (Nguyễn Văn Hoan, 1999).

Cây lúa yêu cầu dinh dưỡng đạm trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển của chúng Tỷ lệ đạm trong cây so với lượng chất khô ở các thời kỳ như sau: Thời kỳ mạ 1,54%, đẻ nhánh 3,65%, làm đòng 3,06%, cuối làm đòng 1,95%, trổ bông 1,17%,và chín 0,4% (Phạm Văn Cường và cs.2005).

Khi nghiên cứu về lúa lai tác giả Ngô Thị Hồng Tươi và Phạm Văn Cường (2008) nhận thấy: năng suất hạt có tương quan thuận ở mức ý nghĩa với khối lượng chất khô toàn cây của các dòng phục hồi, và có tương quan thuận với hàm lượng N trong lá đòng của các dòng phục hồi trong điều kiện N thấp, nhưng không tương quan trong điều kiện N trung bình Ở mức N thấp, năng suất hạt có tương quan thuận với tỷ lệ hạt chắc và khối lượng 1000 hạt trong vụ xuân, nhưng lại tương quan với số bông/khóm và tỷ lệ hạt chắc trong vụ mùa Như vậy, ngoài chỉ tiêu chất khô tích luỹ, tỷ lệ hạt chắc và khối lượng 1000 hạt trong vụ xuân, số bông/khóm và tỷ lệ hạt chắc trong vụ mùa có thể dùng làm chỉ thị để chọn lọc dòng phục hồi trong điều kiện N thấp.

Nghiên cứu của tác giả Tăng Thị Hạnh (2014) cho thấy, lượng đạm bón tăng làm tăng hàm lượng diệp lục trong lá, góp phần thục đẩy quang hợp Theo tác giả ở giải đoạn đẻ nhánh nước đạm bón không ảnh hưởng đến cường độ quang hợp của lúa nhưng ở giai đoạn chín sáp cường độ quang hợp tăng lên khi lượng đạm bón tăng và ở giai đoạn lúa đẻ nhánh giá trị SPAD tăng cùng với mức tăng đạm bón cho cây.

Theo kết quả nghiên cứu của Vũ Thị Mai (2011), cho rằng: khi tăng hàm

lượng đạm bón từ 0kg N/ha – 90kg N/ha đều dẫn đến tăng các chỉ tiêu nông sinh học, năng suất của các giống lúa thí nghiệm một cách rõ rệt Tuy nhiên, khi tiếp tục tăng lượng đạm bón lên 120kg N/ha thì hầu như các chỉ tiêu tiếp tục tăng lên nhưng không hoàn toàn có ý nghĩa trong thống kê, chỉ có LAI tăng ở mức có ý nghĩa trong các giai đoạn sinh trưởng.

Theo Nguyễn Như Hà (2006), đạm ảnh hưởng tới đặc tính sinh lý và sức đề kháng đối với sâu bệnh hại của cây lúa, thừa và thiếu đạm đều làm giảm sức đề kháng sâu bệnh của cây lúa nên cây dễ bị sâu bệnh tấn công Kết quả nghiên cứu của Lương Minh Châu và cs.(2003), cũng đã chứng minh rằng: trong ruộng lúa bón càng nhiều đạm thì mức độ thiệt hại do sâu, bệnh gây ra càng nặng, cụ thể là: rầy nâu, sâu đục thân, sâu cuốn lá, bệnh đạo ôn, bệnh vàng lá.

Theo Đặng Thị Tho và cs (2019), kết quả thí nghiệm xác định ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân đạm đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lúa OM11735 tại Sóc Trăng cho thấy: Ở vụ hè thu 2017 cấy mật độ 15 x 20 cm (33 bụi/m2 ), bón phân theo liều lượng 80 N-50 P2O5- 40 K2O kg/ha, và ở vụ đông xuân 2017-2018 cấy với mật độ 15 x 15 cm (44 bụi/m2 ) và bón phân theo liều lượng 100 N-50 P2O5- 40 K2O kg/ha, cho số bông/m2 , số hạt chắc trên bông và năng suất trung bình cao nhất (5,66 tấn/ha vụ hè thu và 4,58 tấn/ha vụ đông xuân).

b.Kết quả nghiên cứu về lân cho cây lúa

Lân (P) là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng thứ 2 sau đạm, tham gia cấu tạo nên nucleoproteit - là thành phần của nhân tế bào Lân còn tham gia vào thành phần của phosphatit, cấu tạo nên các enzim tham gia vào quá trình trao đổi chất, là thành phần của các hợp chất giàu năng lượng: ATP, NADP P có mối quan hệ chặt chẽ với sự hình thành diệp lục, protein và sự di chuyển tinh bột Theo Võ Đình Quang (1999), trong vật chất khô của cây chứa hàm lượng lân từ 0,1-0,5%.

Lân có tác dụng kích thích ra rễ mạnh, thúc đẩy quá trình trổ và chín sớm, tăng cường đẻ nhánh giúp cây phục hồi nhanh sau khi gặp những điều kiện bất thuận Thiếu lân làm cây lúa thấp, khả năng đẻ nhánh kém, bản lá hẹp, ngắn, thẳng, có màu xanh đậm (Yoshida, 1985) Hiệu suất của lân đối với hạt ở các giai đoạn đầu cao hơn các giai đoạn cuối do lân cần thiết cho đẻ nhánh và nhu cầu của lân tổng số ít hơn đạm Vì thế, trong sản xuất cần bón lân rất sớm, có thể bón lót để cây lúa hút đủ lân tạo điều kiện thuận lợi cho các bước phát triển tiếp theo.

Theo Bùi Huy Đáp (1980), lân được hút chậm hơn đạm trong thời kỳ dinh

dưỡng đầu và được hút nhanh từ khi phân hoá đòng đến lúa vươn lóng Phần lớn lân tích luỹ trong thân và lá trước khi trỗ rồi chuyển về bông, vì sau khi trỗ lúa thường không hút nhiều lân nữa Khi bón quá nhiều lân, đất sẽ giữ lân lại, do đó ruộng ít bị xảy ra hiện tượng thừa lân Ruộng lúa ngập nước sẽ làm tăng độ dễ tiêu của lân, tăng hiệu quả của phân bón cho cây lúa Cây lúa hút lân trong suốt thời kỳ sinh trưởng vì vậy có thể bón lót hết lượng lân dành cho cả vụ Như vậy khi cây lúa được cung cấp lân đầy đủ nó sẽ tạo điều kiện cho bộ rễ phát triển tốt, tăng khả năng chống hạn, tạo điều kiện cho sinh trưởng, phát triển tốt, thúc đẩy sự chín của hạt và cuối cùng là tăng năng suất lúa.

Theo Nguyễn Văn Bộ và cs (2003), cây non rất mẫn cảm với việc thiếu lân Thiếu lân trong thời kỳ cây non cho hiệu quả rất xấu, sau này dù có bón nhiều lân thì cây cũng trỗ không đều hoặc không thoát Do vậy, cần bón đủ lân ngay từ giai đoạn đầu và bón lót phân lân là rất có hiệu quả Ở mỗi thời kỳ, lúa hút lân với lượng khác nhau, trong đó có hai thời kỳ hút mạnh nhất là thời kỳ đẻ nhánh và thời kỳ làm đòng Tuy nhiên, xét về mức độ thì lúa hút lân mạnh nhất vào thời kỳ đẻ nhánh Trung bình để tạo ra một tấn thóc, thì cây lúa hút khoảng 7,1 kg P2O5 Lân trong đất là rất ít, hệ số sử dụng lân của lúa lại thấp, do đó cần phải bón lân với liều lượng tương đối khá Để nâng cao hiệu quả của việc bón lân cho cây lúa ngắn ngày, trong điều kiện thâm canh trung bình (10 tấn phân chuồng, 90-120 kg N, 60 kg K2O/ha) nên bón lân với lượng 80-90 kg P2O5/ha và tập trung bón lót.

c Kết quả nghiên cứu về kali cho cây lúa

Kali có ảnh hưởng rõ đến sự phân chia tế bào và phát triển của bộ rễ lúa trong điều kiện ngập nước nên có ảnh hưởng rõ đến sinh trưởng, phát triển của cây lúa Kali có ảnh hưởng đến quá trình quang hợp, tổng hợp các chất gluxit và protein ở trong cây lúa Ngoài ra, kali còn ảnh hưởng tốt tới các yếu tố cấu thành năng suất: Số hạt, tỷ lệ hạt chắc, trọng lượng 1000 hạt Vì vậy kali là yếu tố dinh dưỡng có ảnh hưởng rõ tới năng suất và chất lượng lúa Kali còn thúc đẩy hình thành lignin, xenlulo làm cho cây cứng cáp chống đổ, chống chịu được sâu bệnh.

Trong các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây yêu cầu về kali khác nhau nhưng cây lúa cần kali nhất vào thời kỳ làm hạt để tăng khả năng vận chuyển dinh dưỡng vào hạt Vì vậy bón kali kéo dài đến lúc trỗ bông, lúc giai đoạn hình thành sản lượng là điều rất cần thiết (Yosihida, 1985).

Từ giai đoạn đẻ nhánh đến khi trỗ, lúa lai hút kali với cường độ tương tự lúa thường Tuy nhiên từ sau khi trỗ thì lúa thường hút rất ít kali, trong khi đó

lúa lai vẫn duy trì sức hút kali mạnh, mỗi ngày vẫn hút 0,67 kg/ha chiếm 8,7% tổng lượng hút Như vậy trong suốt thời kỳ sinh trưởng cường độ hút kali của lúa lai luôn cao Đây là đặc điểm rất đặc trưng về hút các chất dinh dưỡng của lúa lai Từ đặc điểm này có thể kết luận: Để có năng suất cao cần coi trọng bón phân kali cho lúa lai (Nguyễn Văn Hoan, 2003).

Theo Phạm Văn Cường và cs (2008): kali giữ vai trò quan trọng trong việc vận chuyển và tích lũy sản phẩm quang hợp, đặc biệt là Gluxit từ thân, lá về bông, hạt Ngoài ra kali còn kéo dài tuổi thọ lá ở giai đoạn trỗ, từ đó ảnh hưởng đến quang hợp.

Trên thực tế sản xuất đã có nhiều khuyến cáo về mức bón phân kali cho lúa Ở Việt Nam liều lượng phân kali khuyến cáo sử dụng cho lúa ở đồng bằng sông Hồng còn chưa được thống nhất, thường dao động từ 60 – 120 kg K2O/ha đối với lúa thường, 90 – 120 kg K2O/ha đối với lúa lai, tùy theo mức độ đạm bón và lượng phân chuồng sử dụng – Nguyễn Văn Luật, 1998; Nguyễn Văn Bộ, 2003; Võ Minh Kha, 1996.

Theo Trần Thúc Sơn (1995), lượng kali lúa ngắn ngày hút để tạo ra 1 tấn thóc trên đất phù sa sông Hồng là 14,2 – 21,8 kg K2O/ha, còn theo Phạm Tiến Hoàng, 1995 cho rằng là 28,4 – 32,7 kg K2O/ha.

Kết quả đánh giá ảnh hưởng của bón phân N, P, K đến hấp thu dinh dưỡng khoáng của cây lúa ở các vùng đất phèn; (ii) xác định khả năng cung cấp dưỡng chất bản địa N, P, K, Ca, Mg cho cây lúa trên đất phèn ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) Thí nghiệm được thực hiện trên ba hộ nông dân khác nhau của mỗi bốn vùng sinh thái, với các nghiệm thức (i) N, P, K: bón phân đạm, lân và kali; (ii) NP: không bón phân kali, nhưng bón phân đạm và lân; (iii) NK: không bón phân lân, nhưng bón phân đạm và kali; (iv) PK: không bón phân đạm, nhưng bón phân lân và kali và (v) FFP: thực tế bón phân của nông dân Kết quả cho thấy, không bón đạm, lân hoặc kali đã làm giảm hấp thu đạm, lân hay kali tương ứng trên bốn vùng Ở nghiệm thức N, P, K, tổng lượng N, P, K, Ca, Mg (kg N ha-1 , kg P2O5 ha-ha-1, kg K2O ha-ha-1, kg CaO ha-ha-1 và kg MgO ha-ha-1) hấp thu trên bốn vùng 81 - 138, 71 - 92, 84 - 149, 22 - 37, 45 - 59 Khả năng cung cấp dưỡng chất N, P, K, Ca, Mg từ đất cho cây lúa 45 - 89 kg N ha-1, 58 - 72 kg P2O5 ha-1, 64 - 123 kg K2O ha-1, 22 - 37 kg CaO ha-1 và 45 - 59 kg MgO ha-1 trên đất phèn ở ĐBSCL (Trần Văn Hùng và cs., 2018).

Theo Nguyễn Văn Dung (2010), đối với lúa gieo thẳng theo hàng bón

phân nén NPK với mức 70 kg N/ha + 60 kg K2O/ha + 60 kg P2O5/ha năng suất đạt 6.74 - 7.33 tấn /ha tiết kiệm được từ 20 - 30 kg N/ha so với bón phân vãi Khi bón 120 kg N + 60 kg K2O + 60 kg P2O5)/ha trên nền 10 tấn phân chuồng/ha cho lúa Khang dân 18 ở Lâm Thao, Phú Thọ cho năng suất cao nhất (Nguyễn Thuỷ Trọng, 2000).

Trên đất phù sa sông Hồng trong thâm canh lúa ngắn ngày, để đạt được năng suất lúa hơn 5 tấn/ha ở vụ Mùa và trên 6 tấn/ ha ở vụ Xuân, nhất thiết phải bón Kali Để đạt năng suất lúa Xuân 7 tấn/ha, cần bón 102 – 135 kg K2O/ha/vụ (với mức 193 kg N/ha, 120 kg P2O5) và năng suất lúa vụ Mùa đạt 6 tấn/ha cần bón 88 – 107 kg K2O/ha/vụ (với mức 160 kg N/ha/vụ, 88 kg P2O5/ha/vụ) Hiệu suất phân kali có thể đạt 6,2 – 7,2 kg thóc/ kg K2O (Nguyễn Như Hà, 1999).

Theo Nguyễn Văn Bộ và cs (1999) cho thấy: trên đất phù sa sông Hồng nếu bón 10 tấn phân chuồng và 120N thì hiệu quả K thấp, nhưng nếu bón đến 150N thì nhất thiết phải bón K trong trường hợp này K làm tăng hệ số sử dụng N của cây lúa Không bón K hệ số sử dụng N chỉ đạt 15 – 30%, trong khi có bón K hệ số sử dụng đạt 39 – 49%.

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến năng suất giống lúa lai ba dòng S9368 của tác giả Nguyễn Thị Kim Dung và cs (2018) cho thấy: tại vùng đồng bằng sông Hồng, trong vụ xuân nên cấy với mật độ 35 khóm/ m2 và bón phân với lượng 120 kg N + 90 kg P2O5 + 120 kg K2O/ha; trong vụ mùa cấy 40 khóm/m2 và bón phân lượng 110 kg N + 90 kg P2O5 + 120 kg K2O/ ha cho năng suất cao và hiệu quả kinh tế cao nhất.

Theo Lê Văn Huy và cs (2017) nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng phân bón đến giống lúa nếp N612 tại vùng đồng bằng sông Hồng cho thấy mật độ cấy không ảnh hưởng nhiều đến thời gian sinh trưởng của giống lúa nếp N612 Thời gian sinh trưởng của giống chịu ảnh hưởng của các mức phân bón khác nhau, bón nhiều phân làm tăng thời gian sinh trưởng của giống từ 5– 6 ngày Ở các công thức có lượng phân bón cao và mật độ cấy dày, giống N612 có mức độ nhiễm các loại sâu bệnh hại cao hơn so với các công thức có lượng phân bón thấp và mật độ cấy thưa Công thức bón 1 tấn phân hữu cơ vi sinh + 80 kg N + 80 kg P2O5 + 80 kg K2O/ha kết hợp với mật độ cấy 50 khóm/m2 phù hợp cho giống lúa nếp N612 đạt năng suất cao nhất trong cả vụ Xuân và Mùa.

Như vậy, để có được năng suất lúa cao cần phải có biện pháp bón và kết hợp đạm, lân và kali phù hợp với giống đó trên từng loại đất tương ứng.

2.2.2.2 Những kết quả nghiên cứu về mật độ cho lúa ở Việt Nam

Mật độ là một trong những yếu tố kỹ thuật tăng năng suất lúa, để lúa đạt năng suất cao cần phải tăng số bông đến giới hạn cần thiết trên đơn vị diện tích Mật độ quyết định số bông trên đơn vị diện tích và đây chính là yếu tố quan trọng quyết định đến 74% năng suất lúa (Phạm Văn Cường và Cs, 2015) Sự cạnh tranh quần thể cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây lúa, khi cây phải sống trong điều kiện chật hẹp, thiếu ánh sáng sẽ trở nên yếu, sâu bệnh dễ tấn công và dịch bệnh phát triển.

Mật độ ảnh hưởng đến chỉ số diện tích lá của lúa lai và lúa thuần khác nhau Lúa lai có chỉ số diện tích lá đạt cực đại sớm hơn và giảm chậm, còn lúa thuần thì ngược lại cực đại đạt muộn hơn và giảm nhanh chóng Lúa thuần với mật độ cấy dày (70 khóm/m2) có tốc độ tích luỹ chất khô cao hơn so với mật độ cấy thưa, tuy nhiên ở giai đoạn trỗ và chín sáp CGR khi cấy mật độ 50 khóm/m2 lại cao nhất (Phạm Văn Cường và Hà Thị Minh Thuỳ, 2006).

Theo Phạm Văn Cường và cs (2006), kết luận: mật độ cấy ảnh hưởng đến chỉ số diện tích lá của lúa lai và lúa thuần khác nhau Lúa lai có chỉ số diện tích lá đạt cực đại sớm hơn và giảm chậm, còn lúa thuần thì ngược lại cực đại đạt muộn hơn và giảm nhanh chóng Lúa thuần với mật độ 30 cấy dày (70 khóm/m2) có tốc độ tích luỹ chất khô (CGR) cao hơn so với mật độ cấy thưa, tuy nhiên ở giai đoạn trỗ và chín sáp CGR khi cấy mật độ 50 khóm/m2 lại cao nhất.

Nguyễn Như Hà (2006), kết luận: tăng mật độ cấy làm cho việc đẻ nhánh của một khóm giảm So sánh số dảnh cấy trên khóm của mật độ cấy thưa 45 khóm/m2 và mật độ cấy dày 85 khóm/m2 thì thấy số dảnh đẻ trong một khóm lúa ở công thức cấy thưa lớn hơn 0,9 dảnh/khóm (ở vụ Xuân) và tăng lên 1,9 dảnh/khóm (ở vụ Mùa) Về dinh dưỡng, khi tăng lượng đạm bón ở mật độ cấy dày có tác dụng tăng tỷ lệ dảnh hữu hiệu Tỷ lệ dảnh hữu hiệu tăng tỷ lệ thuận với mật độ đến 65 khóm/m2 ở vụ Mùa và 75 khóm/m2 ở vụ Xuân Tăng bón đạm ở mật độ cao khoảng 55-65 khóm/m2 làm tăng tỷ lệ dảnh hữu hiệu.

Tác giả Nguyễn Thị Hảo (2015) cho thấy, mật độ cấy ảnh hưởng đến khối lượng tích lũy chất khô của quần thể lúa nếp cẩm ĐH6 Ở giai đoạn chín sáp khi cấy mật độ 40 khóm/m2 cho năng suất chất khô tích lũy cao nhất.

Theo Phan Hữu Tôn (2002), lượng giống TN13-5 cần cho 1 sào Bắc bộ từ 1,5-2 kg, nên gieo mạ thưa, khoảng 8-10 kg/sào Bắc bộ để mạ to dảnh và cấy mật độ 50 khóm/m2 và cấy 1-2 dảnh/khóm, không cấy to dảnh để lúa nhanh bén rễ

hồi xanh, đẻ khỏe và tập trung, tỷ lệ bông hữu hiệu cao.

Việc xác định lượng giống cần thiết để giảm chi phí mà vẫn đảm bảo hiệu quả kinh tế là rất cần thiết Nếu gieo quá dầy sẽ tăng chi phí thóc giống, đặc biệt là giống lúa lai Mặt khác gieo cấy dày kéo theo tăng công dặm tỉa, chăm sóc dặc biệt là sâu bệnh hại tăng lên làm giảm năng suất và chất lượng sản phẩm Dựa trên cơ sở của sức nảy mầm, khối lượng 1000 hạt, độ sạch của lô hạt giống và mật độ cấy trên một đơn vị diện tích có thể đưa ra công thức tính lượng hạt giống cần gieo (Nguyễn Văn Hoan, 2004).

Phương pháp gieo theo hàng đã được nhiều địa phương áp dụng do giảm được giống và công dặm tỉa, chi phí thuốc bảo vệ thực vật Theo Nguyễn Văn Dung (2010), mật độ gieo 50 kg giống/ha năng suất lúa dao động từ 6,74 -6,81 tấn/ha, khi tăng mật độ lên 80 kg/ha năng suất chỉ đạt 4,89 tấn/ha.

Theo Nguyễn Văn Duy (2008), mật độ cấy căn cứ vào các yếu tố sau:

Đặc điểm của giống lúa gieo cấy: Giống lúa chịu thâm canh cao tiềm năng năng suất càng cao thì cấy dày và ngược lại giống lúa chịu thâm canh kém thì cấy thưa hơn.

Tuổi mạ: Tuổi mạ càng ngắn, mạ non khả năng đẻ nhánh cao cấy thưa hơn mạ già, tuổi mạ cao.

Căn cứ vào độ phì của đất, khả năng thâm canh của nông hộ: Đất tốt, khả

năng thâm canh cao cấy dày ngược lại đất xấu, khả năng thâm canh kém thì phải cấy dày hơn.

Tăng Thị Hạnh, Phạm Văn Cường và cs (2014) cho rằng: năng suất của DCG66 đạt cao nhất tại Thái Nguyên khi cấy với mật độ 35 khóm/m2 trên nền phân bón 120kg N + 60kg P2O5 + 90kg K2O/ha trong vụ xuân (63,3 tạ/ha) và trong vụ mùa (70,3 tạ /ha) và tại Lào Cai khi cấy với mật độ 45 khóm/m2 trên nền phân bón 100kg N + 60kg P2O5 + 90kg K2O/ha trong vụ xuân (62,4 tạ/ha) và trong vụ mùa (64,9 tạ/ha).

Hầu hết các nhà khoa học đều kết luận rằng: mật độ cấy có mối quan hệ tương đối chặt chẽ với năng suất của cây lúa Nếu tăng mật độ đến một mức nhất định phù hợp với từng giống sẽ làm tăng năng suất của lúa, còn nếu vượt quá giới hạn đó thì năng suất sẽ không tăng thêm mà có thể làm năng suất lúa giảm đi.

Một trong các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất của các giống lúa là mật độ cấy và mức phân bón Qua nghiên cứu các tác giả đều thấy rằng, không có mật độ cấy và các mức phân bón chung cho mọi giống lúa, mọi điều kiện Nói chung các giống lúa càng ngắn ngày cần cấy dày như các giống lúa có thời gian sinh tưởng từ 75-90 ngày nên cấy mật độ 40-50 khóm/m2; những giống lúa đẻ nhánh khỏe, dài ngày cây cao trong những điều kiện thuận lợi cho lúa phát triển thì cấy mật độ thưa hơn Trong vụ Mùa nên cấy 25-35 khóm/m2, trong vụ Xuân nên cấy từ 45-50 khóm/m2 Mỗi khóm lúa nên cấy vài ba dảnh Trong trường hợp mạ tốt và chăm sóc tốt, cấy 1 dảnh cho đỡ tốn mạ mà vẫn đạt được năng suất và chất lượng hạt cao Đối với các giống lúa mẫn cảm với chu kỳ ánh sáng thì mật độ cấy có thể 15-25 khóm/m2 và thưa hơn.

Theo số liệu thống kê, năng suất và sản lượng các cây trồng chính tại Việt Nam có mối quan hệ chặt chẽ với lượng phân bón sử dụng.

Những nước có nền thâm canh sớm như Nhật Bản, Hàn Quốc đều đã sử dụng phân bón rất cao, đạt 300-400 kg N+P2O5+K2O/ha canh tác từ những năm 70-80 của thế kỷ 20 Hàn Quốc đã từng bón 418 kg chất dinh dưỡng/ha canh tác cách đây 23 năm, khi đó lượng bón của Việt Nam mới chỉ đạt 104 kg/ha Tuy nhiên các nước thâm canh sớm như Nhật Bản, Hàn Quốc lại đang giảm nhanh lượng phân bón sử dụng/ha canh tác Một phần do chi phí cao, song phần lớn do công nghệ phân bón và kỹ thuật bón phân được cải thiện nên hiểu quả sử dụng tăng và có thể giảm lượng bón Lượng bón của Việt Nam năm 2010 thuộc loại cao trên thế giới, song chúng ta có hệ số sử dụng đất đạt gần 2 lần, do vậy, thực chất lượng dinh dưỡng bón cho cây trồng cũng chỉ khoảng 200 kg N+P2O5+K2O/ha/vụ Lượng bón của Thái Lan hiện

thuộc loại thấp, chủ yếu do nước này có trên 10 triệu ha lúa sử dụng giống chất lượng cao nên không chịu thâm canh.

Bảng 2.2.Sử dụng phân bón và năng suất cây trồng ở Việt Nam

Hiện nay, mỗi năm chúng ta sử dụng trên 10 triệu tấn phân bón các loại Phân bón mang lại ít nhất 30-35% giá trị sản lượng của nông nghiệp Chỉ tính riêng phân bón nhập khẩu, năm 2012 đã tiêu tốn của ngân sách gần 2 tỉ USD Nếu tính cả lượng phân bón sản xuất trong nước thì chúng ta tiêu thụ lượng phân bón có gía trị tương đương khoảng 4 tỉ USD Với đóng góp và giá trị cao như vậy, nhưng chúng ta chưa quan tâm đúng mức đến nghiên cứu để chế tạo ra các loại phân bón mới cũng như kỹ thuật sử dụng phân bón hiệu quả.

Theo Trần Văn Quang và cs (2019), kết quả thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến năng suất giống lúa lai hai dòng HQ21 cho thấy: trong vụ Xuân tại vùng miền núi phía Bắc nên cấy mật độ 40 khóm/m2 và bón phân với lượng 130 kg N + 130 kg P2O5 + 130 kg K2O/ha, tại vùng đồng bằng sông Hồng nên cấy mật độ 35 khóm/m2 và bón phân với lượng 110 kg N + 110 kg P2O5 + 110 kg K2O/ha, tại vùng Bắc Trung bộ nên cấy mật độ 40 khóm/ m2 , bón phân với lượng 110 kg N + 110 kg P2O5 + 110 kg K2O/ha kg K2O/ha Trong vụ mùa tại vùng miền núi phía Bắc nên cấy mật độ 40 khóm/m2 và bón phân với lượng 110 kg N +110 kg P2O5 +110 kg K2O/ha, tại vùng đồng bằng sông Hồng nên cấy mật độ 35 khóm/m2 và bón phân với lượng 90 kg N + 90 kg P2O5 + 90 kg K2O/ha, tại vùng Bắc Trung bộ (vụ hè thu) nên cấy với mật độ 40 khóm/m2 và bón phân với lượng 70 kg N+ 70 kg P2O5 + 70 kg K2O/ha.

PHẦN 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

Đề tài được tiến hành tại 2 địa điểm:

- Xã Vĩnh Quỳnh, huyện Thanh Trì, thành phố Hà Nội ( đại diện cho khu

Nguồn: Viện nông hóa thổ nhưỡng

Độ pH ảnh hưởng tới khả năng cung cấp dinh dưỡng của đất Photpho thường phát huy hết tác dụng ở độ pH 6 - 7, còn đối với canxi và kali thì ở độ pH< 6 Nếu pH cao quá 7 thì urê và amoni sulfat có thể bị chuyển hóa thành khí amoniac, đặc biệt đối với đất chứa canxi cacbonat Độ pH thấp sẽ làm giảm tốc độ vi khuẩn giải phóng nitơ từ các chất hữu cơ Khoảng pH tối ưu cho cây lúa phát triển là từ 5 – 7.

Kết quả phân tích đất tại hai điểm thí nghiệm cho thấy

Tại Hà Nội đất thuộc nhóm trung tính (pH:5,7), hàm lượng chất hữu cơ và hàm lượng đạm tổng số trung bình tương ứng là 1,41 % và 0,17 % Lân tổng số giàu (0,16%), kali tổng số nghèo (0,58%) Hàm lượng đạm tổng số ở mức trung bình (1,6), lân dễ tiêu ở mức trung bình (13,76), kali dễ tiêu nghèo (4,04) Dung tích đất hấp thu CEC ở mức trung bình đạt 12,91 ldl/100g đất.

21

Tại Phú Thọ: đất có phản ứng chua nhẹ (pH: 5,01), hàm lượng chất hữu cơ và hàm lượng đạm tổng số trung bình với giá trị tương ứng là 1,67% và 0,16% Hàm lượng lân tổng số giàu (0,16%) Hàm lượng Kali tổng số nghèo (0,12%) Hàm lượng đạm dễ tiêu trung bình (1,6), lân dễ tiêu (6,9) và kali dễ tiêu nghèo 5,62) Dung tích đất hấp thu CEC nghèo đạt 8,3 ldl/100g đất.

Ta có thể thấy tại Hà Nội ( pH:5,7) và Phú Thọ (pH: 5,01) thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa; đặc biệt là khả năng hấp thụ của canxi và kali đối với cây lúa ( pH <6).

3.2 THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

Các thí nghiệm của đề tài được tiến hành trong vụ xuân, từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2019.

3.3 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

Giống lúa lai hai dòng HYT124 là con lai của dòng mẹ AMS 35S và dòng bố R100 được Trung tâm NC & PT lúa lai - Viện Cây lương thực và CTP lai tạo, chọn lọc và khảo nghiệm, đảm bảo chất lượng hạt giống của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Giống lúa lai hai dòng HYT124 có thời gian sinh trưởng ngắn từ 125-130 ngày trong điều kiện vụ Xuân, 102-105 ngày trong điều kiện vụ Mùa Giống có chiều cao cây trung bình từ 102-105cm, cứng cây, khả năng chống đổ tốt, đẻ nhánh khá HYT124 có năng suất cao và ổn định đạt 65-75 tạ/ha trong vụ Xuân, 55-60 tạ/ha trong vụ Mùa; có khả năng chống chịu khá với các sâu bệnh hại như rầy nâu, bạc lá, đạo ôn Giống có hạt gạo dài 7,0 mm, cơm mềm ngon (điểm 4) và có mùi thơm nhẹ.

3.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Xác định mật độ cấy và lượng phân bón thích hợp cho tổ hợp lúa lai hai dòng HYT124 trong vụ Xuân 2019 tại Vĩnh Quỳnh-Thanh Trì-Hà Nội và Sơn Dương – Lâm Thao – Phú Thọ.

3.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU3.5.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

* Phương pháp bố trí thí nghiệm:

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu ô lớn ô nhỏ (Split-plot), mật độ là yếu tố chính, phân bón là yếu tố phụ, diện tích của 1 ô thí nghiệm mật độ là 10m2, mỗi công thức được lặp lại 03 lần, cấy 02 dảnh/khóm (Gomez K.A and Gomez A.A., 1984).

Đắp bờ các ô của công thức thí nghiệm, bờ cao 20 cm, có phủ nilon để ngăn nước thấm ra ngoài.

- Kỹ thuật cấy: Cấy nông tay theo hàng, cấy 02 dảnh/khóm.

3.5.2.2 Thời vụ gieo cấy

Tại Hà Nội, ngày gieo giống lúa HYT124 : 31/ 01/ 2019, ngày cấy : 21/ 02/ 2019; tuổi mạ khi cấy là 21 ngày.

Tại Phú Thọ, ngày gieo giống HYT124: 25/ 01/ 2019, ngày cấy: 16/ 02/ 2019; tuổi mạ khi cấy là 22 ngày.

3.5.2.3 Cách bón

+ Bón lót: 100% super lân + 40% đạm ure + 20% kaliclorua + Bón thúc đẻ (sau 10-15 ngày): 45% đạm urê + 35% kaliclorua

3.5.3 Các chỉ tiêu theo dõi

Các đặc điểm nông sinh học, hình thái, mức độ nhiễm sâu bệnh, năng suất được đánh theo tiêu chuẩn đánh giá cây lúa của Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI (2002).

a.Theo dõi điều kiện thời tiết tại 2 điểm: Hà Nội, Phú Thọ b.Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng

*Thời gian sinh trưởng qua các giai đoạn sinh trưởng:-Tuổi mạ: được tính từ khi gieo đến cấy.

- Thời gian từ ngày cấy đến ngày bén rễ hồi xanh:xuất hiện các rễ trắng mới, số lá tăng.

- Thời gian từ ngày cấy đến ngày bắt đầu đẻ nhánh:10% số cây đẻ nhánh dài 1cm nhô khỏi bẹ lá.

- Thời gian từ ngày cấy đến ngày kết thúc đẻ nhánh:ngày có số nhánh không đổi.

- Thời gian trỗ: có một cây có một bông nhô ra ngoài bẹ lá đòng 3-5 cm, nếu là cây phân ly sớm hẳn thì ghi lại và bỏ cây phân ly.

- Thời gian trỗ của cá thể và quần thể.

- Thời gian sinh trưởng: Tính từ ngày gieo đến chín 95%

c Đặc điểm nông sinh học: Theo dõi các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa từ khi

gieo đến khi thu hoạch.

* Động thái sinh trưởng: theo dõi 7 ngày/lần, theo dõi trên 10 khóm.

- Động thái tăng trưởng chiều cao cây: Đo từ mặt đất đến đầu mút lá cao nhất.

- Động thái ra lá trên thân chính: Hàng tuần đánh để xác định các lá số lẻ mới xuất hiện.

*Các đặc điểm nông sinh học khác

- Chiều cao cây cuối cùng: Đo từ gốc đến mút đầu bông (không kể râu hạt).

- Chiều rộng lá đòng: Đo nơi rộng nhất của phiến lá.

- Chiều dài bông: Từ đốt có gié đến đầu mút bông không kể râu.

d Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh

Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh của các công thức thí nghiệm theo hệ thống tiêu chuẩn đánh giá nguồn gen cây lúa của IRRI năm 2002 (SES, 2012).

e Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

- Tỷ lệ hạt lép (%): là tỷ số hạt lép/ tổng số hạt.

- Khối lượng 1.000 hạt (gam): Cân 3 lần mẫu 100 hạt đã khô 13% (lấy 1 chữ số sau dấu phẩy).

- Năng suất lý thuyết (tạ/ha) NSLT = số bông hữu hiệu/khóm * số khóm/ m2 * số hạt chắc/ bông *Khối lượng 1.000 hạt * 10-4

- Năng suất thực thu (tạ/ha): thu hoạch riêng từng ô thí nghiệm, tuốt hạt phơi khô đưa về độ ẩm 13%, cân tính năng suất thực thu.

f Tính hiệu quả kinh tế:

- Chí phí: bao gồm chi phí về phân bón, giống, công lao động và thuốc bảo vệ thực vật

3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU

Số liệu thu được trong thí nghiệm được xử lý theo chương trình EXCEL và phân tích phương sai ANOVA bằng phần mềm IRRISTAT ver 5.0.

PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1 TÌNH HÌNH THỜI TIẾT TẠI CÁC ĐIỂM THÍ NGHIỆM

Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa, nếu nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp sinh trưởng của cây lúa đều bị tác động Khi nhiệt độ dưới 130C cây lúa ngừng sinh trưởng, trên 400C hạt phấn bị mất sức nảy mần, quá trình thụ phấn thụ tinh không được thực hiện dẫn đến tỷ lệ hạt lép cao Kết quả số liệu khí tượng tại hai điểm thí nghiệm cho thấy, nhiệt độ tăng dần từ cấy đến thu hoạch, chênh lệch nhiệt độ tại hai điểm thí nghiệm là không lớn.

Lúa là loại cây ưa nóng, để hoàn thành chu kỳ sống, cây lúa cần một lượng nhiệt nhất định Trong điều kiện trồng lúa ở nước ta, thường những giống ngắn ngày cần một lượng tổng tích ôn là 2.500-3.000oC, giống trung ngày từ 3.000-3.500oC, giống dài ngày từ 3.500-4.500oC.

Trong quá trình sinh trưởng, nếu nhiệt độ cao cây lúa nhanh đạt được tổng nhiệt độ cần thiết thì sẽ ra hoa và chín sớm hơn, tức là rút ngắn thời gian sinh trưởng Nếu nhiệt độ thấp thì ngược lại Ðối với vụ chiêm xuân ở nước ta, các giống lúa ngắn ngày là những giống mẫn cảm với nhiệt độ (giống cảm ôn) nên thời gian sinh trưởng dễ biến động theo nhiệt độ hàng năm.

Nhiệt độ tại Hà Nội dao động từ 18,0-31,6 0C, tại Phú Thọ nhiệt độ trung bình thấp hơn dao động từ 17,0-29,6 0C Nhiệt độ thấp nhất ở giai đoạn 1 tuần sau cấy, bước vào thời kỳ đẻ nhánh nhiệt độ trung bình 21 0C đến 27 0C

ở cả hai địa điểm Nhiệt độ có xu hướng tăng dần lên ở giai đoạn cây lúa làm đòng đến trỗ, ở giai đoạn trỗ nhiệt độ trung bình tại Hà Nội là 28,30C và tại Phú Thọ là 27,2 0C.

Trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây, nhiệt độ tại khu vực Hà Nội luôn cao hơn nhiệt độ tại khu vực Phú Thọ, đây cũng là một trong các nguyên nhân dẫn tới thời gian sinh trưởng của giống HYT 124 tại Phú Thọ dài hơn so với tại Hà Nội.