Đánh giá khả năng chịu hạn và tạo vật liệu khởi đầu cho chọn dòng chịu hạn từ các giống lạc L08, L23, L24, LTB, LCB, LBK bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro .pdf

Đánh giá khả năng chịu hạn và tạo vật liệu khởi đầu cho chọn dòng chịu hạn từ các giống lạc L08, L23, L24, LTB, LCB, LBK bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro .pdf

đại học thái nguyên tr-ờng đại học nông lâm

đại học thái nguyên tr-ờng đại học nông lâm

Người hướng dẫn khoa học: 1 TS ĐẶNG QUí NHÂN 2 PGS TS ĐẶNG VĂN MINH

Thỏi Nguyờn - 2009

LỜI CẢM ƠN

Qua thời gian nghiên cứu, bản luận văn của tôi đã được hoàn thành với sự nỗ lực của bản thân, sự động viên khích lệ của bạn bè, đồng nghiệp Đặc biệt là sự quan tâm giúp đỡ của TS Đặng Quý Nhân bộ môn cây Lương thực và cây Công nghiệp; PGS.TS Đặng Văn Minh Trưởng Khoa Sau đại học, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên là những người thầy đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Nông học cùng các thầy cô giáo trong Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè đã động viên khích lệ, giúp đỡ tôi hoàn thành bản luận văn này

Xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 29 tháng 9 năm 2009

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Lúa (Oryza sativa L.) là một trong những cây lương thực có vị trí quan

trọng hàng đầu trên thế giới và là nguồn thức ăn thường xuyên cho khoảng 3 tỷ người trên trái đất [44]

Lúa có khả năng thích nghi rộng nên được trồng nhiều nơi trên thế giới, tuy nhiên tập chung chủ yếu ở châu Á chiếm 90% (còn lại phân bố ở châu Phi, châu Mỹ và châu Úc) trong đó khoảng 75% diện tích lúa được trồng trong điều kiện ruộng ngập nước, 19% diện tích lúa trồng trong điều kiện ruộng thấp nhờ nước trời, và khoảng 4% diện tích lúa trồng trong điều kiện ruộng cạn không chủ động nước [44]

Trong những năm gần đây, nguồn nước cung cấp cho canh tác lúa đang ngày càng khan hiếm, đặc biệt là ở châu Á, nơi mà cây lúa được trồng trên khoảng 30% diện tích đất chủ động nước và chiếm 50% lượng nước tưới cho cây trồng [31] Theo tính toán, trên đồng ruộng nhu cầu về nước cho cây lúa cao gấp 2 đến 3 lần so với các cây trồng khác [47], nguyên nhân chính bởi lượng nước bị thất thoát trong suốt quá trình canh tác mà không tham gia vào quá trình sản xuất chiếm tới 80% lượng nước được cung cấp, chủ yếu thông qua quá trình bay hơi, chảy tràn bề mặt, thấm xuống lòng đất Việc thiếu hụt lượng nước tưới cho canh tác nông nghiệp nói chung và cây lúa nói riêng đang là mối đe dọa đối với ngành sản xuất lúa đặc biệt là hệ thống lúa tưới tiêu chủ động

Vì những lý do này, việc tiết kiệm nguồn nước và tăng cường hệ số sử dụng nước cho lúa là việc làm cần thiết mang tính chiến lược trên qui mô toàn cầu

Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, chúng tôi tiến hành đề tài:

“Xác định ngưỡng chịu hạn và nhu cầu sử dụng nước cho một số

giống lúa mới nhập nội tại Thái Nguyên” 2 Mục tiêu

 Xác định ngưỡng chịu hạn cho các giống lúa thí nghiệm nhằm chọn ra giống có chất lượng tốt đồng thời có khả năng chịu hạn tốt

 Xác định được ảnh hưởng của tưới nước hạn chế đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa trong điều kiện thí nghiệm

“Làm ra nhiều thóc gạo hơn nhưng lại sử dụng ít nước hơn”

Đó chính là mục tiêu của các nghiên cứu về canh tác lúa tiết kiệm nước mà Tiến sỹ, Viện sỹ Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) Tô Phúc Tường đã viết trong phần mở đầu một bài báo về canh tác lúa tiết kiệm nước đăng trên tạp chí Plant Production Sciences số 8 (3) năm 2005 [32]

Tưới nước hợp lý, ngoài tiết kiệm đáng kể được lượng nước trong canh tác còn giúp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón và giảm sâu bệnh hại trên đồng ruộng

Nguyên lý chung cho việc phát triển công nghệ và hệ thống mới trong quá trình canh tác lúa tiết kiệm nước nhằm giảm tối thiểu lượng nước đầu vào, tăng lượng nước sản xuất hay còn gọi là lượng nước mà cây sử dụng là quản lý nguồn nước ở mức độ hệ thống Làm ra nhiều thóc gạo hơn nhưng lại sử dụng nước tiết kiệm hơn hoàn toàn có thể thực hiện khi qui trình quản lý nước được thực hiện các biện pháp tổng hợp: (i) Chọn tạo và sử dụng nguồn gen, giống chống chịu hạn, đồng thời thực hiện các biện pháp kỹ thuật quản lý nguồn tài nguyên nhằm tăng năng suất cây trồng (ii) Quản lý nước ở mức độ toàn bộ hệ thống chẳng hạn như lượng nước tiết kiệm trên đồng ruộng được sử dụng hiệu quả hơn khi tưới cho các ruộng trồng lúa mà các cây trồng trước đó không cần tưới hoặc sử dụng ít nước

Nhiều nghiên cứu gần đây về canh tác lúa ở Trung Quốc, IRRI, Philippine, Ấn độ… đã chỉ ra rằng khi canh tác lúa bằng các kỹ thuật mới như tưới và không tưới xen kẽ theo yêu cầu của từng thời kỳ sinh trưởng, lượng nước có thể tiết kiệm được cho lúa là rất lớn, chỉ cần từ 32 - 54% so với phương thức canh tác ngập nước truyền thống nhưng năng suất chỉ giảm nhẹ khoảng 8% so với đối chứng Tuy nhiên hiệu số sử dụng nước trong phương pháp mới là cao hơn hẳn

0,35 so với 0,23 của đối chứng [40]

Mặc dù vậy trong thực tế việc giảm thiểu lượng nước đầu vào, thay đổi hẳn tập quán canh tác cây lúa sẽ gây ra những tác động rất lớn cần nghiên cứu như: cỏ dại, dinh dưỡng cây trồng, dinh dưỡng đất, môi trường, duy trì hệ thống canh tác bền vững… đòi hỏi chúng ta cần nỗ lực tập chung nghiên cứu tìm ra được những giải pháp tổng thể đảm bảo canh tác bền vững cây lúa

1.2 Khái quát về tài nguyên nước

1.2.1 Một số khái niệm về tài nguyên nước

Nước là tài nguyên có ý nghĩa quyết định đối với sự sống và phát triển của con người và xã hội loài người Ngôn ngữ Việt Nam đã dùng chữ „nước” để nói lên phạm vi lãnh thổ quốc gia, trên đó người dân của quốc gia được hưởng những quyền lợi chung của dân tộc Nước là thành phần cấu thành sinh quyển và tác động trực tiếp đến các yếu tố của thạch quyển, khí quyển và các nhân tố tác động tới khí hậu, thời tiết trong khí quyển Nước vừa là tài nguyên vật liệu vừa mang năng lượng, di chuyển các vật chất trên trái đất dưới dạng hoà tan, lơ lửng hoặc di đẩy trong nước

Nước di chuyển theo tuần hoàn nước như là một chu trình thu thập, thanh lọc và phân phối nước một cách liên tục khắp mọi nơi trên Trái Đất Nước là một trong những nhân tố chủ yếu quyết định chất lượng môi trường sống của con người, cũng như của mọi sinh vật sống trên trái đất Chỗ nào có nước chỗ ấy có sự sống, không có nước thì mọi hoạt động sống đều đình chỉ

Nước bao phủ 70% mặt đất và tạo thành hơn 2/3 trọng lượng của tất cả các sinh vật sống [12]

1.2.2 Phân bố nước trên trái đất

Nước là dạng tài nguyên rất phong phú gần như vô tận trong sinh quyển, tập trung nhiều nhất ở Đại Dương và trong các lớp băng hà Tuy nhiên, lượng nước ngọt thực sự hiện hữu cho nhân loại trực tiếp sử dụng không phải là vô tận và đặc biệt do sự phân bố không đồng đều nên con người ở nhiều khu vực trên thế giới đã chịu hạn hán thiếu nước trầm trọng, nhất là vào mùa khô Bên cạnh đó, lượng nước ngầm, nước sông suối còn bị ô nhiễm do hoạt động sinh hoạt của con người nên một số trường hợp trở thành nguy hiểm cho sức khoẻ và đời sống của con người và sinh vật

Tổng lượng nước lớn nhưng lượng nước ngọt mà con người có thể sử dụng được rất ít và chỉ có thể khai thác được từ các nguồn sau (lượng nước ngọt trên bề mặt đất):

- Lượng nước mưa rơi xuống mặt đất - Nước tồn tại trong các sông, rạch, ao, hồ - Một phần rất ít nước từ đầm lầy và băng tuyết

Hiện nay trên phạm vi toàn cầu con người dùng 8% trong tổng lượng nước ngọt được khai thác cho sinh hoạt, 23% cho công nghiệp và 63% cho nông nghiệp [12]

Nước ta với lượng mưa bình quân năm khoảng gần 2.000 mm/năm trên cả nước, lại ở vùng trung và hạ lưu một số sông lớn xuất phát từ các quốc gia khác nên có lượng nước bình quân trên đầu người khá lớn bằng 17.000m3/người/năm Modun dòng chảy vùng nhiều mưa lên tới 70 – 100 l/giây/km2, nơi ít mưa cũng 5 l/giây/km2

Sông ngòi Việt Nam có tiềm năng cung cấp cho dân sinh và các ngành kinh tế ở nước ta một lượng nước khoảng 100-150 km3/năm, chưa kể lượng nước từ bên ngoài đổ vào Trữ lượng nước

ngầm có thể khai thác vào khoảng 10 triệu m3/ngày, hiện nay ta đã khai thác khoảng 500m3/năm/người, chỉ khoảng 3% tiềm năng [12]

Trong thực tế hiện tượng thiếu nước đã trở nên nghiêm trọng tại một số địa phương Các hồ chứa nước lớn nhỏ, các khu tưới lớn được xây dựng và hoạt động vài mươi năm gần đây đã tăng tổn thất nước do bốc hơi Lượng nước tưới cho nông nghiệp không hồi quy vào vùng hạ lưu lên tới trên 20% lượng nước dùng Tại các vùng rừng đã bị tàn phá nghiêm trọng các suối khô cạn, nạn thiếu nước trở nên trầm trọng Vào mùa khô nhân dân vùng núi cao phía Bắc (Đồng Văn, Mèo Vạc ) Tây Bắc (Lai Châu) phải đi xa hàng chục km để lấy nước ăn Năm 1993 hạn hán nghiêm trọng tại Quảng Trị, năm 1995 tại Đắc Lắc gây thiệt hại nghiêm trọng về nông nghiệp và khó khăn lớn về đời sống

Ví dụ tại đồng bằng Miền Bắc Trung Quốc, khu vực này đang thiếu hụt khoảng 15 tỷ m3 nước hàng năm, điều này làm sụt giảm năng suất và lượng nước ngầm đang ngày càng cạn kiệt dần [40] Hơn nữa, sự cạnh tranh về nhu cầu nước của các ngành công nghiệp, sinh hoạt của các khu đô thị ngày càng tăng đối với nguồn nước sử dụng cho nông nghiệp Diện tích đất dành cho canh tác đặc biệt là những cây trồng đòi hỏi lượng nước lớn như lúa nước lúa bắt đầu bị cắt giảm từ những năm 2002, và năm 2007 lúa nước bị cấm canh tác ở khu vực thành phố Bắc Kinh [41] Ở Việt Nam trong đợt hạn kéo dài đầu năm 2007, do cần một lượng nước tưới lớn cung cấp cho đồng bằng Sông Hồng canh tác nông nghiệp, nhà máy thủy điện lớn nhất Việt Nam đã phải cắt giảm sản xuất đến mức duy trì tối thiểu để đập nước Hòa Bình xả nước cho sản xuất nông nghiệp lưu vực hạ lưu sông Hồng

Do đó, vấn đề sử dụng nước ngọt một cách hợp lý và hữu hiệu cần phải đặc biệt chú ý nhằm có đủ dự trữ cho nhu cầu ngày càng tăng nhanh (nước sinh hoạt, nước tưới tiêu, nước cho công nghiệp và giải trí )

1.2.3 Tác động gây suy thoái chất lượng nguồn nước

Ngày nay, nhu cầu phát triển kinh tế nhanh với mục tiêu lợi nhuận cao, con người đã lờ đi các tác động ảnh hưởng đến các nhân tố tự nhiên và môi trường một cách trực tiếp hoặc gián tiếp Đặc biệt đối với các nước đang phát triển và các nước nghèo đã làm cho môi trường nước bị ô nhiễm ngày càng trầm trọng hơn

Sự gia tăng dân số quá nhanh là nguyên nhân chính gây áp lực lên nguồn nước Vì nhu cầu nước cho phát triển nông nghiệp để gia tăng lương thực thực phẩm, phát triển công nghiệp để gia tăng hàng hóa và gia tăng thêm nhiều hình thức dịch vụ

Với trình độ công nghệ hiện nay để sản xuất 1 tấn giấy cần 250 tấn nước, 1 tấn phân đạm cần 600 tấn nước Trong nông nghiệp để sản xuất đường hoặc chất bột cần khoảng 1000 tấn nước Sản xuất chất bột từ lúa nước còn cần nhiều hơn Nhu cầu sinh học của người và động vật vào khoảng 10 tấn nước/1tấn tế bào sống Để đáp ứng nhu cầu của mình, tại nhiều nơi trên thế giới con người đã sử dụng hết nguồn nước mặt và đã phải khai thác nguồn nước ngầm So với 3 thập kỉ trước đây lượng nước ngầm khai thác đã tăng gấp 30 lần và đến đầu thế kỉ 21 tăng thêm 1/3 lần nữa Chất lượng nước có những suy thoái nghiêm trọng Nồng độ Nitrat ở các sông châu Âu cao hơn nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép [12]

Từ năm 1980, Liên Hiệp Quốc đã khởi xướng “thập kỉ quốc tế về cung cấp nước uống và vệ sinh” với mục tiêu là tới năm 1990 tất cả mọi người trên thế giới đều được cung cấp nước sạch và có các điều kiện vệ sinh tối thiểu cần thiết Chương trình đã sử dụng khoảng 300 tỉ USD, thu được nhiều kết quả tốt nhưng mục tiêu cuối cùng vẫn chưa đạt tới Tới cuối năm 1990, theo báo cáo chỉ 79% dân thành thị và 41% dân nông thôn được hưởng nước sạch và điều kiện vệ sinh Bình quân trong 5 người sống ở các nước đang phát triển, có 3

người không được uống nước sạch, không có nguồn bệnh 80% bệnh tật trong nhân dân ở các nước này bắt nguồn từ việc dùng nước bị ô nhiễm [12]

Các dòng nước mặt (sông, kênh rạch…) đặc biệt là ở vùng đô thị đều bị ô nhiễm trầm trọng bởi rác thải, nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư xả vào kênh rạch chưa qua xử lý Tình trạng lấn chiếm lòng, bờ sông kênh rạch để sinh sống, xả rác và nước thải trực tiếp trên bề mặt gây ô nhiễm nước mặt, cản trở lưu thông của dòng chảy, tắc nghẽn cống rãnh tạo nước tù Môi trường yếm khí gia tăng phân hủy các hợp chất hữu cơ, không những gây mùi hôi thối, ô nhiễm nguồn nước và môi trường mà còn gây khó khăn trong việc lấy nguồn nước mặt để xử lý thành nguồn nước sạch cấp cho nhu cầu xã hội

Nhu cầu nước sử dụng cho ăn uống, sinh hoạt và các hoạt động khác của con người gia tăng, dẫn đến tình trạng khai thác nước dưới đất tràn lan gây cạn kiệt nguồn nước và ảnh hưởng đến môi trường như sụp lún, nhiễm mặn

Tài nguyên nước là thành phần chủ yếu của môi trường sống, quyết định sự thành công trong các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc gia Hiện nay nguồn tài nguyên thiên nhiên quý hiếm và quan trọng này đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm và cạn kiệt Nguy cơ thiếu nước, đặc biệt là nước ngọt và sạch là một hiểm họa lớn đối với sự tồn vong của con người cũng như toàn bộ sự sống trên trái đất Do đó con người cần phải nhanh chóng có các biện pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước

Hiện nay, đã có nhiều hoạt động tuyên truyền chủ trương xã hội hoá công tác bảo vệ tài nguyên nước, đưa ra nhiều biện pháp nhằm kêu gọi tất cả các thành viên trong xã hội nâng cao ý thức, cùng hành động tích cực bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên này Bảo vệ tài nguyên nước, nghiên cứu khai thác và sử dụng nước tiết kiệm là nhiệm vụ cấp bách, nó không chỉ đáp ứng các yêu cầu trước mắt mà còn tạo nền tảng vững chắc cho sự nghiệp bảo vệ Tài

nguyên và môi trường trong tương lai lâu dài, vì đó là sự sống còn của chính chúng ta hiện nay và con cháu sau này

1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa trên thế giới

Cây lúa có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới, có khả năng thích nghi rộng nên cây lúa có thể trồng ở nhiều vùng khí hậu khác nhau và được trồng ở nhiều nơi trên thế giới Hiện nay trên thế giới có trên 100 nước trồng lúa hầu hết các châu lục, với tổng diện tích thu hoạch năm 2007 khoảng 156 triệu ha (Bảng 2.1) Tuy nhiên sản xuất lúa gạo vẫn tập trung chủ yếu ở các nước châu Á nơi chiếm tới 90% diện tích gieo trồng và sản lượng [57] Trong đó Ấn Độ là nước có diện tích thu hoạch lúa lớn nhất tiếp đến là Trung Quốc

Bảng 1.1 Diện tích năng suất sản lượng lúa thế giới

( triệu ha )

Năng suất ( Tạ/ha)

Sản lượng ( Triệu tấn)

Từ năm 1961 đến năm 2000 diện tích lúa trên thế giới tăng từ 115,5 triệu ha lên 154,1 triệu ha Sau đó diện tích lúa lại giảm dần và mức giảm thấp nhất xuống tới 147,6 triệu ha năm 2002 sau đó lại tăng dần và nay duy trì ở mức khoảng 156,95 triệu ha năm 2007

Nhờ tác động của cuộc cách mạng xanh lần thứ nhất, tạo ra nhiều giống mới có năng suất cao, và áp dụng các biện pháp kỹ thuật mới như tưới nước, bón phân, năng suất lúa trung bình tăng gấp đôi từ năm 1961-2000, và nay đạt ở mức khoảng 41 tạ/ha Đồng thời sản lượng lúa cũng tăng gấp 3 lần từ 215,6 triệu tấn năm 1961 tăng lên 598,9 triệu tấn năm 2000 và duy trì ở mức 651,7triệu tấn năm 2007 (Bảng 1.1)

Bảng 1.2 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của 10 nước hàng đầu Thế giới năm 2007

( Triệu ha)

Năng suất ( Tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

(Nguồn: FAO STAT, 2007) [57]

Châu Á là vùng đông dân cư và cũng là vùng sản xuất lúa trọng điểm trên thế giới, có diện tích lúa 133,251 triệu ha và sản lượng 477,267 triệu tấn, năng suất bình quân đạt 36 tạ/ha chiếm 90% sản lượng thóc trên thế giới, đồng thời Châu Á cũng là nơi tiêu thụ khoảng 90% sản lượng gạo thế giới

Theo số liệu của Bảng 1.2 thì trong 10 nước trồng lúa có sản lượng trên 10 triệu tấn/ năm đã có 9 nước nằm ở châu Á, chỉ có một đại diện của châu lục khác đó là Braxin (Nam Mỹ) Riêng 8 nước: Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Inđônêxia, Banglađét, Việt Nam, Mianma, Nhật Bản chiếm 90% sản lượng lúa của thế giới

Trung Quốc và Nhật Bản là 2 nước có năng suất cao hơn hẳn đạt 61,9 tạ/ha (Trung Quốc) và 65,8 tạ/ha (Nhật Bản) Điều đó có thể lý giải là vì Trung Quốc là nước đi tiên phong trong lĩnh vực phát triển lúa lai và người dân nước này có tinh thần lao động cần cù, có trình độ thâm canh cao Còn Nhật Bản là nước có trình độ khoa học kỹ thuật cao, đầu tư lớn [16] Việt Nam cũng là nước có năng suất và sản lượng lúa cao đứng hàng trong 10 nước trồng lúa chính, đạt 45,9 tạ/ha Thái Lan tuy là nước xuất khẩu gạo đứng hàng đầu thế giới trong nhiều năm liên tục, song năng suất chỉ đạt 26,1 tạ/ha, bởi vì Thái Lan chú trọng nhiều hơn đến canh tác các giống lúa dài ngày, chất lượng cao [6]

Trong vài thập niên gần đây Trung Quốc có nhiều thành tựu trong cải tiến giống lúa trong đó đặc biệt quan tâm đến sử dụng ưu thế lai ở lúa do đó năng suất bình quân đạt 63,41 tạ/ha, sản lượng năm 2007 đạt 187,04 triệu tấn cao nhất thế giới [48], thấp hơn so với những năm 90 của thế kỷ XX, nguyên nhân do diện tích sản xuất lúa ngày càng bị thu hẹp bởi sự chuyển đổi cơ cấu kinh tế và vấn đề đô thị hoá Bên cạnh đó nguồn nước ngọt không đủ và phân bố không đều [12] còn là trở ngại lớn trong việc nâng cao năng suất và sản lượng lúa của Trung Quốc Để bình ổn thị trường lương thực trong năm 2007 vừa qua Trung Quốc cho biết, sản lượng ngũ cốc nước này năm nay vượt mức 500 triệu tấn và là năm thứ tư liên tiếp sản lượng ngũ cốc tăng [7] Tuy nhiên, lượng gạo trong nước của Trung Quốc vẫn không đáp ứng đủ cầu

Ấn Độ trong niên vụ 2002 - 2003 sản lượng gạo là 72,66 triệu tấn, giảm 20,42 triệu tấn so với năm 2001 - 2002 tương đương 21,94% Một trong những

lý do của sự giảm sụt sản lượng là do thời tiết xấu như hạn hán, lũ lụt, sâu bệnh ở nhiều vùng Tuy nhiên, đến năm 2006 - 2007, Ấn Độ được mùa và sản lượng gạo của Ấn Độ đã đạt 141,13 triệu tấn, tăng 68,47 triệu tấn, gần gấp đôi sản lượng so với năm 2002 - 2003 [57]

Thái Lan là nơi có đất đai màu mỡ, diện tích canh tác lớn (chiếm khoảng 40% diện tích tự nhiên), điều kiện thời tiết thuận lợi, mưa thuận gió hoà thích hợp cho phát triển cây lúa nước Vì vậy, cây lúa là cây trồng chính trong sản xuất nông nghiệp của Thái Lan với diện tích 9,8 triệu ha, năng suất bình quân 27,8 tạ/ha, sản lượng 28 triệu tấn (năm 2000) và là nước xuất khẩu gạo đứng đầu thế giới, chiếm hơn 30% thị phần của thị trường thế giới [57] (Bảng 1.2).

Phát biểu với các nhà lãnh đạo Thế giới tại Hội nghị thượng đỉnh lương thực ở Rome, Tổng thư ký Liên hợp quốc Ban Ki-moon cho rằng: lương thực của thế giới cần phải tăng thêm 50% vào năm 2030 mới đáp ứng được nhu cầu sử dụng lương thực do dân số gia tăng [27]

1.4 Tình hình nghiên cứu về canh tác lúa tiết kiệm nước trên thế giới

Trong nhiều năm qua tình trạng thiếu nước phục vụ cho sản xuất nông nghiệp đã gây sức ép lên hệ thống sản xuất lúa gạo, một trong nhưng cây trồng tiêu tốn nhiều lượng nước nhất, theo tính toán lượng nước cần cung cấp cho lúa cao gấp 3 - 4 lần so với các loại cây trồng thuộc họ hòa thảo khác [47] 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 [31]

Gần đây các nghiên cứu về cải tiến hệ thống canh tác lúa nước với mục đích tiết kiệm nguồn nước tưới, nâng cao hệ số sử dụng nước cho lúa đã được rất nhiều các nhà khoa học quan tâm và nhiều công trình nghiên cứu đã được công bố như ở Trung Quôc, Ấn độ, IRRI, Philippine [56]

Các nhà khoa học nông nghiệp Bangladesh đã lai tạo được 93 giống lúa mới có khả năng tiết kiệm 33-50% lượng nước trong quá trình canh tác Đây là thành quả chung của các chuyên gia đến từ Viện Phát triển Nông thôn (RDA) (Bogra, Bangladesh) và Viện Nghiên cứu Lúa Bangladesh [29]

Dự án này có tên gọi "Phát triển và phổ biến công nghệ lúa tiết kiệm nước ở Nam Á" do Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) và Ngân hàng Phát triển châu Á (ADB) hỗ trợ Ông Mohammad Ferdous Alam, Tổng giám đốc RDA hy vọng rằng những giống lúa mới không chỉ sử dụng ít nước mà còn tiết kiệm thêm năng lượng và điện một khi được đưa vào canh tác Trong số 93 giống lúa mới này, có một số có thể cho thu hoạch chỉ trong 120-130 ngày so với 150 ngày của các giống lúa thông thường

Ông AKM Zakaria, điều phối viên của dự án đồng thời là Phó giám đốc RDA, cho biết hiện nay để sản xuất 1 kg gạo phải cần tới 5 tấn nước (cao gấp 5 lần so với Ấn Độ) và Bangladesh sẽ phải đối mặt với cuộc khủng hoảng nước trong vài năm tới nếu vẫn sử dụng nước với mức độ hiện nay [29]

Canh tác lúa tiết kiệm nước hoặc giảm lượng nước đầu vào

Để xác định được lượng nước tiết kiệm thông thường cần sử dụng các kỹ thuật nhằm giảm lượng nước đầu vào tồn tại trên bề mặt ruộng Thuật ngữ này rất thích hợp khi nguồn nước ngày càng khan hiếm và tổng lượng nước tiết kiệm được có thể sẽ được sử dụng cho các cây trồng khác hoặc dự trữ cho vụ sau [31] Lượng nước tiết kiệm được sẽ phụ thuộc vào quan điểm của người sử dụng nước tưới Đối với người nông dân trồng lúa, họ ưa thích nguồn nước dồi dào, nhưng họ lại không nghĩ đến việc cần phải tiết kiệm nước trừ khi có các kỹ thuật tiết kiệm nước nhằm mang lại lợi ích cho bản thân họ như giảm giá thành nước tưới, tăng năng suất cây trồng

Giảm lượng nước đầu vào không hẳn đồng nghĩa với việc tiết kiệm nước, Ở những vùng khan hiếm nước, người nông dân cần phải trang bị các

kỹ thuật trồng lúa trong điều kiện thiếu nước, không phải là tiết kiệm nước bởi ở đó không có lượng nước để tiết kiệm, đơn giản là ở những nơi đó không có đủ lượng nước để trồng lúa theo phương thức truyền thống Chính vì vậy, nguyên lý của việc tiết kiệm nước chính là làm tăng lượng nước cây sử dụng

Lượng nước cây sử dụng là tổng lượng chất khô mà cây tạo nên trên một đơn vị nước tưới Điều này phụ thuộc vào các dạng nước dòng chảy của nước trong đất, hay lượng nước cây sử dụng có thể được định nghĩa chính là lượng chất khô mà cây tạo nên trên đơn vị nước bay hơi đi (WPET) hay tính bằng lượng chất khô mà cây tạo nên trên một tổng đơn vị nước đầu vào (WPIT) [47]

Các kỹ thuật canh tác tiết kiệm nước

Có rất nhiều kỹ thuật canh tác lúa tiết kiệm nước đã được áp dụng, các kỹ thuật đang được phát triển và giúp nông dân trồng lúa có cách nhìn tổng quát về điều kiện tưới tiêu [47] Các kỹ thuật này nhằm tăng lượng nước cây sử dụng so với tổng số nước cung cấp (do mưa, tưới), mà chủ yếu là giảm sự chảy tràn, và thất thoát do thoát hơi bề mặt [32]

Cải tạo tính chất đất: làm đất tối thiểu, tăng khả năng giữ nước của đất

Giảm thời gian đất trống: Giảm thiểu thời gian giữa làm đất và gieo cấy, đây là thời gian đất không có cây trồng mọc nên lượng nước lúc này không hề tham gia vào việc hình thành năng suất sinh khối trong cây [33]

Canh tác trên đất vừa đủ bão hòa nước: Đất vừa đủ bảo hòa nước là

loại đất có thể giữ được lượng nước nhất định trong đất, bởi vậy giảm thiểu lượng nước tồn tại trên bề mặt ruộng tạo điều kiện có mặt nước ở phía trên ruộng Điều này đồng nghĩa với việc giảm thiểu lượng nước chảy tràn và lượng nước thoát hơi lãng phí trên bề mặt ruộng Canh tác trên đất vừa đủ bão hòa nước đồng nghĩa với việc chỉ duy trì một lượng nước rất thấp khoảng 1cm trên bề mặt Giảm độ cao mặt nước trên mặt ruộng cũng có nghĩa là giảm được sự thất thoát nước trên bề mặt thoáng tự do [31]

Áp dụng phương thức tưới Ngập - Cạn (AWD: Alternate Wetting and Drying)

Đối với phương thức AWD quá trình tưới nước được thực hiện nhằm tạo cho ruộng ngập nước bề mặt trong một khoảng thời gian nhất định, sau đó sẽ tháo nước đi không cho ruộng ngập nước nữa Mặc dù đã có một số nghiên cứu cho thấy phương thức AWD làm tăng năng suất lúa, tuy nhiên gần đây, các nghiên cứu đã cho thấy đó chỉ là các trường hợp ngoại lệ chứ không phải là qui luật [34]

Trong 31 thửa ruộng được phân tích bởi Bouman và Tuong năm 2001, 92% số công thức AWD cho kết quả năng suất lúa giảm và biến động này từ 0-70% so với công thức đối chứng tưới ngập nước Trong tất cả các trường hợp, phương thức AWD làm tăng hiệu quả sử dụng nước bởi chúng làm tăng lượng nước cây sử dụng so với tổng lượng nước đầu vào bởi phương thức này làm giảm lượng nước đầu vào

Bouman và Tuong (2005) đã đưa ra kết luận, sự biến động lớn về kết quả của phương thức canh tác AWD là do nguyên nhân bởi sự khác nhau về số ngày giữa lần tưới ngập và thời gian tháo cạn nước trên mặt ruộng Các thí nghiệm này được thực hiện rất nhiều tại Trung Quốc và Phillipine trên đất thịt và có mức nước bề mặt ngập nước thấp [48] Kết quả của các thí nghiệm này cho thấy, tổng lượng nước đầu vào (nước mưa và nước tưới) giảm khoảng 15-30% mà không làm giảm năng suất một cách có ý nghĩa

Canh tác lúa trên đất cạn: Hệ thống trồng lúa trên đất cạn đặc biệt là sự thích ứng của các giống lúa chịu hạn trồng trên đất cạn giống như các giống lúa mì hoặc ngũ cốc khác hoặc trồng trong điều kiện không thường xuyên ngập nước Các thí nghiệm ở Philippine và Trung Quốc cũng đã cho thấy, lượng nước đầu vào cho hệ thống lúa cạn giảm từ 30-50% so với hệ thống lúa trồng trên đất ngập nước với mức giảm năng suất khoảng từ 20-30% [31]

1.5 Tình hình sản xuất lúa trong nước

Việt Nam là nước có nền kinh tế nông nghiệp dựa trên sản xuất lúa gạo Sự phát triển của cây lúa luôn gắn liền với sự phát triển của dân tộc Theo nhiều tài liệu khảo cổ học đáng tin cậy đã công bố thì cây lúa được trồng phổ biến và nghề trồng lúa đã khá phồn thịnh ở nước ta ở thời kỳ đồ đồng (4000 - 3000 năm trước Công nguyên) [8]

Việt Nam nằm gần giữa vùng Đông Nam châu Á, khí hậu nhiệt đới gió mùa rất thích hợp với sự phát triển của cây lúa, với nhiều đồng bằng châu thổ rộng lớn có lượng phù sa bồi đắp, tương đối bằng phẳng và màu mỡ từ Bắc tới Nam (Đồng bằng châu thổ sông Hồng, đồng bằng châu thổ sông Cửu Long ) cùng một loạt châu thổ nhỏ hẹp ở ven dòng sông, ven biển miền Trung Cũng giống như các đồng bằng của các nước Đông Nam Á khác, ở Việt Nam đồng bằng châu thổ đều được dùng cho sản xuất nông nghiệp mà chủ yếu là trồng lúa

Bảng 1.3 Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn) 1995

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

6,77 7,07 7,09 7,10 7,65 7,67 7,49 7,5 7,45 7,44 7,34 7,32 7,21 7,41

36,90 36,80 39,10 40,00 41,00 42,43 42,85 45,9 46,39 48,21 49,51 48,90 49,84 52,26

24,96 26,39 27,75 28,40 31,36 32,53 32,11 34,45 34,57 35,89 36,34 35,82 35,94 38,73

(Nguồn Tổng Cục Thống kê) [21]

Người Việt Nam vẫn thường tự hào về nền văn minh lúa nước của đất nước mình Từ xa xưa cây lúa đã trở thành cây lương thực chủ yếu, có ý nghĩa quan trọng trong đời sống của người dân Việt Nam [6] Quá trình khai hoang phục hoá cùng với việc thâm canh tăng vụ đã đưa tổng diện tích lúa thu hoạch của nước ta từ 4,74 triệu ha năm 1961 lên 7,67 triệu ha năm 2000, sau đó giảm dần xuống còn 7,34 triệu ha vào năm 2003 và chỉ còn 7,41 triệu ha năm 2008 Gần nửa thế kỷ qua, nước ta phấn đấu đi lên giải quyết vấn đề lương thực theo hướng sản xuất đa dạng các loại ngũ cốc và cây ăn củ Những loại đất thích hợp cho trồng lúa như đất phù sa, đất glây, đất phèn, đất mặn thì dành cho trồng lúa [15]

Hiện nay lúa vẫn là cây lương thực quan trọng nhất ở nước ta, cây lúa cung cấp 85 - 87% tổng sản lượng lương thực trong nước Trong những năm gần đây diện tích cấy lúa không tăng nhưng do năng suất cây lúa được cải thiện đáng kể nên sản lượng lúa không ngừng tăng lên từ 24,9 triệu tấn thóc năm 1995 đến năm 2008 đã đạt hơn 38 triệu tấn

Do có bước nhảy vọt về sản xuất lúa trong thập kỷ vừa qua mà Việt Nam từ một nước thiếu đói phải nhập khẩu trong những năm 80 của thế kỷ 20 đã vươn lên thành nước xuất khẩu gạo đứng thứ 2 thế giới trong nhiều năm liên tục Năm 1989 là năm đầu tiên chúng ta xuất khẩu được 1,42 triệu tấn Năm 1999 là năm kỷ lục chúng ta đã xuất khẩu được 4,56 triệu tấn Năm 2004, xuất khẩu gạo của chúng ta đạt 3,5 triệu tấn Cho đến nay sản lượng lúa gạo xuất khẩu hàng năm của nước ta khoảng 4 triệu tấn Đây là thành công lớn trong công tác chỉ đạo và phát triển sản xuất lúa của Việt Nam

1.6 Tình hình nghiên cứu canh tác lúa tiết kiệm nước ở Việt Nam

Một trong những nguyên nhân gây ra tình trạng hạn hán như hiện nay đã được các nhà khoa học xác định là do tỉ lệ thất thoát nước cao trong quá trình tưới Công nghệ tưới tiết kiệm nước (TTKN) lần đầu tiên trên thế giới được sử dụng trong nhà kính ở nước Anh từ cuối năm 1940

Ở Việt Nam, công nghệ TTKN đang còn ở mức thấp, đơn giản, hiệu quả chưa cao Trước thực trạng đó, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam đã xây dựng và hoàn thiện thành công chuyển giao công nghệ kỹ thuật TTKN tại một số địa phương Đây cũng là nội dung nghiên cứu khoa học của Đề tài cấp nhà nước KHCN.08.09 "Nghiên cứu ứng dụng các giải pháp công nghệ tưới hiện đại tiết kiệm nước cho các vùng khan hiếm nước" đã được đánh giá đạt hiệu quả cao trong nghiên cứu, chế tạo cũng như đưa sản phẩm ứng dụng vào thực tiễn sản xuất

Với nhiệm vụ chính là nghiên cứu chế tạo một số thiết bị tưới thay thế hàng ngoại nhập, Đề tài đã nghiên cứu chế tạo thành công 9 thiết bị tưới Đây là những thiết bị tưới tiết kiệm nước đầu tiên được sản xuất trong nước để từ đó Việt Nam có thể chủ động sản xuất cung ứng cho yêu cầu của công nghệ TTKN với giá thành rẻ hơn nhiều so với thiết bị ngoại nhập cùng tính năng và chủng loại Đề tài đã xây dựng hoàn thiện các sơ đồ hợp lý của kỹ thuật TTKN trên các diện tích từ 1000m2 đến hàng chục ngàn mét vuông Mỗi loại sơ đồ mẫu đều có giới thiệu phương pháp bố trí các loại đường ống, thiết bị tưới với bảng tổng hợp vật tư và giá thành để người nông dân tiện lựa chọn theo nhu cầu cũng như khả năng tài chính của mình

Thông qua các mô hình thực nghiệm TTKN, Đề tài cũng thực hiện thành công nội dung khảo sát, nghiên cứu động thái ẩm của đất theo các phương pháp tưới khác nhau trên các loại đất, địa hình và với các loại cây trồng khác nhau Kết quả thu được là cơ sở để khẳng định tính ưu việt nổi bật của kỹ thuật TTKN Bằng nhiều khảo nghiệm trên các loại đất khác nhau như đất thịt nặng, thịt nhẹ, cát, cát pha; các loại địa hình như bằng phẳng, gồ ghề, dốc một chiều, nhiều chiều cũng như với nhiều loại cây trồng cho thấy TTKN phù hợp với tất cả các loại cây trồng cạn, các loại đất và các dạng địa hình khác nhau Kỹ thuật tưới này luôn giữ cho đất một khoảng độ ẩm tối ưu phù hợp với loại cây trồng bởi một qui trình tưới vận hành nhẹ nhàng, đơn giản Đây là điều mà các phương pháp tưới cổ truyền trước đây không thể thực hiện

được Đặc biệt đề tài đã xây dựng thành công mô hình tưới nhỏ giọt tự động, chỉ với một bồn chứa nước nhỏ đặt cao hơn mặt đất 3-4m có gắn phao tự động với một máy bơm điện nhỏ Hệ thống tưới này có thể hoạt động liên tục suốt ngày đêm trong một đợt tưới, được nông dân đánh giá là rất tiện lợi và kinh tế

Ưu điểm cơ bản nhất của công nghệ TTKN làm giảm nhỏ lượng nước tưới (tiết kiệm từ 50 - 70% lượng nước tưới theo phương pháp cũ), tăng năng suất, chất lượng sản phẩm Đồng thời giảm công lao động, thuận lợi cho cơ giới hóa và tự động hóa Đây cũng là giải pháp giúp kiểm soát tổng lượng nước dùng, tối ưu hóa hiệu quả sử dụng nước, cải tiến được chính sách thủy lợi phí

Viện Khoa học thủy lợi miền Nam đã áp dụng thành công công nghệ TTKN cho các cây công nghiệp (chè, cà phê) tại Di Linh, Bảo Lộc (Lâm Đồng), rau quả xuất khẩu tại Đà Lạt, nho vùng Ninh Thuận, điều, tiêu ở Quảng Trị,…Tuy nhiên, việc đầu tư cho ứng dụng công nghệ này còn tương đối cao, nên đây thực sự còn là điều khó khăn cho nông dân Vì thế, Nhà nước cần có chính sách ưu tiên cho người nông dân vay vốn ưu đãi để đầu tư công nghệ TTKN vào sản xuất [24]

Ngay từ đầu những thập niên 90 của thế kỷ trước, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam, cũng đã nghiên cứu được nhiều giống có khả năng chống chịu với điều kiện hạn, có khả năng khai thác tốt nguồn nước ngầm trong điều kiện khô hạn như các giống CH2, CH3, CH133 của Giáo sư Viện sỹ Vũ Tuyên Hoàng

Gần đây nhất trong hội thảo về lúa lai và hệ sinh thái lúa giữa trường ĐH Nông nghiệp I với tổ chức JSPS (Japan Society for the Promotion of Science) của Nhật bản, Tiến sỹ Nguyễn Văn Dũng, khoa quản lý đất đai và môi trường cũng đã báo cáo một đề tài nghiên cứu về “Tiết kiệm nước tưới - Hiệu quả quản lý nước trong thâm canh lúa và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên” Qua đó nhờ các phương pháp canh tác lúa tiết kiệm nước mà trong vụ xuân đã

tiết kiệm được 720-802m3/ha và trong vụ mùa tiết kiệm được 250m3/ha Đồng thời nhờ các biện pháp này mà cây lúa có thể khai thác được nước ngầm ở độ sâu -70 đến -80 mm, nhờ đó làm hàm lượng đạm vô cơ tăng lên trong đất giúp bảo vệ môi trường và tăng hiệu quả sản xuất

Từ vụ thu đông năm 2005, lần đầu tiên 9 nông dân ở phường Mỹ Thới, TP Long Xuyên, canh tác 8,3ha đã ứng dụng kỹ thuật “tưới tiết kiệm nước trên lúa” để đối chứng với ruộng lúa của 10 nông dân khác (canh tác 9ha) Kết quả ruộng “tưới tiết kiệm nước” giảm được 4 lần bơm nước so với ruộng đối chứng (8 lần bơm) nhưng năng suất lúa lại cao hơn 600 kg/ha; giá thành sản xuất của ruộng “tưới tiết kiệm nước” chỉ 1.142 đồng/kg lúa, trong khi ruộng đối chứng tới 1.382 đồng/kg, mức chênh lệch 240 đồng/kg

Từ hiệu quả mô hình này, Sở NN&PTNT An Giang mở rộng thí điểm ở 11 điểm Trong vụ đông xuân 2005-2006 và vụ hè thu này, An Giang tiếp tục nhân rộng ra mỗi xã có 15 hộ nông dân tham gia, riêng huyện Châu Thành và Châu Phú, số nông dân đăng ký thực hiện gấp đôi Cùng với mô hình này, Sở NN&PTNT An Giang kết hợp với Trường Ðại học Nông lâm TP Hồ Chí Minh đưa vào sử dụng máy san đất điều khiển bằng tia laser, tạo độ phẳng gần như tuyệt đối cho mặt ruộng để triển khai chương trình ứng dụng kỹ thuật “tưới tiết kiệm nước” trên diện rộng cho nông dân

Hiện nay, Chi cục BVTV An Giang đang tiến hành đặt ống theo dõi mực nước trên ruộng lúa cho nông dân theo chương trình thí điểm “tưới tiết kiệm nước trên lúa” vụ hè thu Chi cục BVTV An Giang trực tiếp hướng dẫn nông dân cách đặt ống, theo dõi và điều khiển mực nước thích hợp với từng chu kỳ sinh trưởng, phát triển của cây lúa Việc ứng dụng kỹ thuật “tưới tiết kiệm nước” chỉ áp dụng trên nền lúa áp dụng chương trình “3 giảm, 3 tăng”, đặt ống theo dõi mực nước âm xuống mặt đất 20 cm và một phần nhô lên 10 cm (đối với lúa sạ sau 14 ngày, lúa cấy sau 21 ngày) để theo dõi mực nước Ở giai đoạn cây lúa đang phát triển, khi mực nước trong ống hạ thấp dưới mặt

đất 15 cm thì bơm nước tràn mặt ruộng 3-5 cm Ðến giai đoạn lúa trổ bông, phải giữ mực nước trên mặt ruộng 5 cm Sau khi lúa trổ đều, giữ độ ẩm mặt ruộng như giai đoạn đầu và rút nước khô trước khi thu hoạch 10 - 15 ngày Nông dân phải chú ý giai đoạn lúa phát triển và sau khi lúa trổ đều, dù mặt đất cạn nhưng nước ngầm vẫn cung cấp đủ độ ẩm mặt đất cho cây lúa phát triển tốt

Tổng kết chương trình “3 giảm, 3 tăng” 4 năm qua ở khu vực ÐBSCL, Thạc sĩ Nguyễn Hữu Huân, Phó Cục Trưởng Cục Bảo vệ thực vật phía Nam, cho biết, có 60-70% nông dân áp dụng rất hiệu quả nên việc chuyển giao kỹ thuật mới không dừng lại ở đây Bước tiến mới trong khoa học kỹ thuật trồng lúa là ứng dụng kỹ thuật “tưới tiết kiệm nước” Cục BVTV đang xây dựng từng mô hình nhỏ ở nhiều địa phương, nhằm tổng hợp nhiều biện pháp, kỹ thuật để bổ sung vào chương trình 3 giảm 3 tăng Xem đây là gói công nghệ làm tăng hiệu quả sản xuất nông nghiệp, như việc sử dụng bảng so màu lá lúa, bón phân cân đối đến ứng dụng kỹ thuật máy san đất điều khiển bằng tia laser, tạo độ phẳng cho mặt ruộng để ứng dụng kỹ thuật “tưới tiết kiệm nước” Khi mặt ruộng bằng phẳng, dễ cân bằng mực nước nên ít phát sinh cỏ dại và sâu bệnh, thân cây lúa cứng, hạn chế bị đổ ngã, thích hợp với điều kiện thu hoạch bằng máy gặt đập liên hợp [22]

1.7 Yêu cầu về nước của cây lúa

1.7.1 Nhu cầu về nước của lúa cấy trong các thời kì sinh trưởng

Lúa yêu cầu nhiều nước hơn các loại cây trồng khác Theo Goutchin để tạo ra một đơn vị thân lá, lúa cần 400 – 450 đơn vị nước, để tạo ra một đơn vị hạt lúa cần 300 – 350 đơn vị nước Để tạo ra một gam chất khô cây lúa cần 628 gam nước trong khi cây ngô chỉ cần 349 gam nước [17]

Thời kỳ nảy mầm: Hạt lúa khi đưa vào bảo quản có độ ẩm là 13%, sau khi được ngâm ủ, hạt hút no nước (đạt 25 – 27% khối lượng khô của hạt) thì

hạt bắt đầu nảy mầm Đối với những giống lúa cạn gieo trực tiếp khi chưa ngâm ủ thì hạt sẽ nảy mầm khi đất đủ ẩm hoặc khi trời có mưa

Thời kỳ mạ: Giai đoạn nảy mầm, rễ phát triển được là nhờ vào chất dinh dưỡng phân giải từ phôi nhũ, ở giai đoạn này cần giữ đủ ẩm, tránh để ruộng ngập trong thời gian dài, nhưng cũng không để khô hạn, giúp hạt thóc, mầm, rễ mạ có đủ nước, đủ oxy để hạt phân giải từ từ, cung cấp chất dinh dưỡng cho mầm rễ phát triển

Khi mạ chuyển sang giai đoạn sống nhờ dinh dưỡng hút từ đất thì căn cứ vào sự sinh trưởng của mạ để có chế độ nước hợp lý Nếu mạ quá xấu vàng, còi cọc thì giữ ẩm Nếu mạ qúa tốt thì rút cạn nước, phơi khô ruộng Biện pháp này áp dụng đối với mạ vụ mùa Vụ xuân gieo sớm gặp thời tiết ấm, cần phải hãm sự sinh trưởng của mạ

Thời kỳ cấy - Đẻ nhánh: Đây là thời kỳ quyết định số bông trên một đơn vị diện tích Mức ngập khác nhau trong thời kỳ này có ảnh hưởng đến quá trình đẻ nhánh Kết quả nghiên cứu của trường Đại học Nông nghiệp I cho thấy: Mức tưới tốt nhất cho thời kỳ này cho lúa đẻ nhánh đạt số nhánh hữu hiệu cao là 5 – 10 cm Không có lớp nước hoặc ngập quá sâu đều làm hạn chế đẻ nhánh và số nhánh hữu hiệu Đối với vụ chiêm và vụ xuân, mức tưới 5 cm tốt hơn; với vụ mùa mức 10 cm tốt hơn

Thời kỳ cuối đẻ nhánh đến phân hoá đòng: Trong những năm gần đây, ở Trung Quốc, Nhật Bản và nước ta, một số tác giả chú ý đến vấn đề sử dụng nước để điều khiển sinh trưởng, phát triển của lúa Các tác giả cho rằng việc rút nước phơi ruộng giai đoạn cuối đẻ nhánh và trước phân hoá đòng lúa sẽ không đổ và cho năng suất cao hơn [17]

Viện nghiên cứu khoa học Thuỷ lợi Việt Nam cũng nghiên cứu vấn đề rút nước phơi ruộng trong thời kỳ này và cho thấy có trường hợp làm tăng năng suất từ 8 – 17,4%, nhưng cũng có trường hợp không có tác dụng

Trường Đại học Nông nghiệp I – Hà Nội từ những nghiên cứu về rút nước phơi ruộng ở cuối thời kỳ đẻ nhánh trên các nền phân bón khác nhau đã đi đến kết luận sau:

Ruộng bón nhiều phân đạm, lúa sinh trưởng quá tốt, có thể bị lốp đổ hoặc bông làm hạt kém thì cần rút nước để kìm hãm sinh trưởng, tạo nên sự cân đối với phát dục đảm bảo cho lúa cho năng suất cao

Ruộng bón nhiều phân hữu cơ, nhất là trong vụ chiêm xuân, ruộng trũng bị ngập nước thường xuyên, rút nước phơi ruộng để làm tăng khả năng phân giải chất hữu cơ trong đất, cung cấp thêm thức ăn cho cây với ý nghĩa như là biện pháp bón phân nuôi đòng và giảm nồng độ các chất khử trong đất có hại cho bộ rễ lúa ở thời kỳ làm đồng, trỗ bông

Ruộng lúa có thể hoặc đã bị các bệnh bạc lá, đạo ôn phá hại thì rút nước phơi ruộng cũng là biện pháp cần thiết để góp phần ngăn ngừa bệnh phát sinh phát triển, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện các biện pháp phòng trừ hoá học có kết quả cao và nhanh chóng

Ngoài những trường hợp trên, rút nước phơi ruộng đều không có tác dụng tốt đối với sinh trưởng và phát triển của cây lúa

Thời kỳ làm đòng trổ bông: Bước sang thời kỳ làm đòng, nhu cầu nước của lúa rất cao Thiếu nước dù chỉ thời gian ngắn cũng làm giảm năng suất rõ rệt Đối với lúa chiêm và mùa, lớp nước tưới thích hợp cho thời kỳ này là 8 – 15 cm; lúa xuân là 3 - 5 cm

Thời kỳ trỗ đến chín: Sau khi lúa trổ bông, các sản phẩm tích luỹ ở thân lá được chuyển vào hạt, trong thời kỳ này cây thiếu nước sẽ ảnh hưởng đến độ mẩy của hạt và cuối cùng trọng lượng hạt thấp, năng suất giảm Nhưng nếu giữ nước trên ruộng suốt thời kỳ này thì lúa chín chậm, hàm lượng nước trong hạt cao, chất lượng sản phẩm kém Tháo nước vào lúc nào để tích luỹ chất dinh dưỡng vào hạt tốt nhất, chín sớm, thuận lợi cho việc thu hoạch và chuẩn bị làm đất cho vụ sau là một vấn đề có ý nghĩa lớn trong sản xuất, nhất là sản

xuất bằng cơ giới Tháo nước sớm hay muộn trong thời kỳ này phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, khả năng giữ ẩm của đất và đặc tính của giống lúa [17]

1.7.2 Nhu cầu về nước đối với lúa gieo thẳng

Nghề trồng lúa nước ta đã có lịch sử hàng ngàn năm nay, nhưng cho tới nay phương pháp canh tác phổ biến hầu như được áp dụng khắp các vùng trồng lúa là gieo mạ để cấy Đây là một tập quán tồn tại lâu đời ở nước ta, gắn chặt với điều kiện thời tiết, đất đai tự nhiên Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, lượng mưa nhiều, lượng nước cần của cây lúa đều dựa vào lượng nước mưa cung cấp, đồng ruộng chưa chủ động tưới tiêu nước, dễ bị úng hạn, thì chỉ có phương pháp gieo mạ cấy mới đảm bảo sinh trưởng của lúa được tương đối ổn định trong những thời vụ nhất định Mặt khác để có thể trồng 2-3 vụ lúa trên cùng một diện tích trong cùng một năm mà vẫn đủ thời gian làm đất, gieo trồng phù hợp với từng thời vụ của từng mùa, đảm bảo năng suất cây trồng ổn định cần phải rút ngắn thời gian sinh trưởng của lúa bằng cách gieo mạ cấy Trong những điều kiện về đất đai, khí hậu như thế thì phương pháp gieo mạ cấy vẫn chiếm vị trí độc tôn và không thể thay thế bằng phương pháp nào khác được Nhưng phương pháp này gây những khó khăn nhất định cho việc thực hiện cơ giới hoá các khâu trên đồng ruộng, nhất là khâu cấy, tốn rất nhiều công gieo mạ, nhổ và cấy Năng suất lao động thấp, giá thành sản phẩm cao dẫn đến hiệu quả kinh tế của việc trồng lúa còn quá thấp Chính vì thế ở các nước có nền nông nghiệp tiên tiến trên thế giới đều trồng lúa bằng phương pháp gieo thẳng Tuy nhiên muốn áp dụng phương pháp này cần phải có những điều kiện cơ sở vật chất nhất định Trước hết đồng ruộng phải chủ động tưới tiêu nước Phải có những giống lúa thích hợp với kỹ thuật gieo thẳng: Có thể trồng dày, thời gian sinh trưởng ngắn hơn lúa cấy để phù hợp với thời vụ làm đất, thu hoạch và điều kiện thời tiết cần thiết cho sự sinh trưởng và phát dục qua từng thời kỳ ở những mùa vụ khác nhau, đảm bảo có thể trồng ít nhất là 2 vụ lúa hoặc 1 vụ màu, 2 vụ lúa trong năm Trên cơ sở đó cần nắm

vững kỹ thuật thâm canh lúa gieo thẳng mà khâu chủ yếu có ý nghĩa quyết định đến sinh trưởng và năng suất cuả chúng là khâu phòng trừ cỏ dại Để giải quyết vấn đề cỏ dại cạnh tranh dinh dưỡng với lúa trong điều kiện không làm cỏ bằng cơ giới cần xác định đúng đắn chế độ tưới nước và sử dụng hợp lý các loại thuốc phòng trừ cỏ dại Vì vậy khác với lúa cấy, lúa gieo thẳng đòi hỏi một chế độ nước không những thoả mãn nhu cầu nước theo yêu cầu sinh lý của chúng, điều hoà ẩm độ trong ruộng, tạo điều kiện cho lúa sinh trưởng tốt mà còn phải có tác dụng tiêu diệt, ngăn ngừa kìm hãm sự phát triển của cỏ dại

Về mặt sinh lý dinh dưỡng của lúa gieo thẳng thì quá trình sinh trưởng của chúng có thể chia thành hai giai đoạn yêu cầu về nước khác nhau

Từ khi gieo hạt cho tới khi lúa bắt đầu đẻ nhánh Giai đoạn này lúa không ưa ngập mà tốt nhất là được sinh trưởng trên đất ẩm Nếu trên thực tế trên đồng ruộng cần phải tưới ngập cho lúa ngay sau khi gieo hoặc là đảm bảo chế độ nhiệt trong đất cho phù hợp với yêu cầu của cây mạ, thoả mãn nước cho hạt lúa chóng nảy mầm hoặc khống chế sự nảy mầm của cỏ dại Vì vậy ở những nơi làm đất và gieo hạt khô thì sau khi gieo tưới ngập lớp nước 5-10 cm trên ruộng Khi nước đã thấm hết vào đất, đất no nước thì mầm lúa cũng bắt đầu xuất hiện Đó là môi trường thích hợp cho lúa

Ở miền Bắc nước ta trong vụ xuân, nhiệt độ lúc gieo thấp (13 – 150) không thuận lợi cho quá trình nảy mầm khô của hạt trên đồng ruộng Vì vậy phải ủ cho hạt nảy mầm rồi gieo trên đất ẩm nhiều bùn như gieo mạ mới đảm bảo được tỉ lệ nảy mầm cao và thời vụ gieo thích hợp nhất

Trong vụ mùa ở vùng đồng bằng địa hình thấp, không có điều kiện làm đất khô như một số vùng cao cũng phải gieo thóc mầm để lúa mọc nhanh, tránh ngập úng gây thối hạt Trong điều kiện hiện nay tốt nhất là gieo vãi Gieo vãi lúa được phân bố đều trong ruộng thuận lợi cho quá trình đẻ nhánh và có tác dụng kìm hãm sự sinh trưởng của cỏ dại Gieo vãi có năng suất cao hơn các phương pháp gieo hàng, gieo hốc cùng điều kiện kỹ thuật, chăm sóc

Mỗi lao động mỗi ngày có thể gieo 1 ha ruộng Với nhiệt độ không khí từ 180C trở lên thì sau gieo 20 – 25 ngày lúa bắt đầu đẻ nhánh Trong thời gian này giữ ẩm đất là điều kiện tốt nhất để lúa sinh trưởng Nhưng điều kiện này cũng tạo cho cỏ dại phát triển, vì vậy cần sử dụng lớp nước tưới để kìm hãm chúng Tuỳ theo loại cỏ dại và điều kiện chủ động nước mà áp dụng các cách tưới sau:

Khi lúa mọc khoảng 5 cm, từ từ cho nước vào ruộng ngập một lớp nước ngày càng tăng nhưng không quá 2/3 chiều cao cây lúa Lúa được 5-6 lá và bắt đầu đẻ phải từ từ rút nước xuống 3 -5 cm để thuận lợi cho lúa đẻ nhánh Trường hợp ruộng ít cỏ dại họ cói lác và làm đất kỹ thì chỉ cần giữ ruộng ngập thường xuyên một lớp nước 2-3 cm cũng có thể đảm bảo khống chế hạt cỏ nảy mầm và sinh trưởng Cần kết hợp điều tiết lớp nước trên mặt ruộng với sử dụng thuốc trừ cỏ để tăng tác dụng diệt trừ cỏ dại

Giai đoạn hai kể từ lúc lúa đẻ nhánh đến lúc chín sáp Trong giai đoạn này luá rất cần có lớp nước thường xuyên trên mặt ruộng Thời kỳ làm đòng, trỗ cần giữ lớp nước sâu 5-10 cm Tới lúc chín sữa thì lớp nước không cần thiết đối với cây lúa nữa, nhưng ruộng cần đủ ẩm để quá trình chín của lúa được thuận lợi Khi lúa đã chín cần tháo hết lớp nước mặt ruộng, đảm bảo khô ráo để công tác thu hoạch được nhanh chóng dễ dàng, nhất là trong điều kiện cơ giới hoá khâu này [17]

1.7.3 Phương pháp tưới lúa

Trên thế giới hiện nay tồn tại 2 phương pháp tưới cho lúa là tưới ẩm và tưới ngập Diện tích tưới ẩm chiếm tỷ lệ rất nhỏ so với diện tích tưới ngập (trên 90% diện tích lúa được tưới ngập) Tưới ẩm tuy tiết kiệm nước, giảm phát sinh bệnh sốt rét, thuận tiện cho việc cơ giới hoá, nhưng năng suất thấp, dễ phát sinh phát triển cỏ dại Mặt khác kỹ thuật tưới ẩm khá phức tạp Tưới ẩm chỉ thích nghi ở những vùng thiếu nước, khó dẫn nước, hoặc với lúa nương Phương pháp tưới phổ biến cho lúa hiện nay là tưới ngập Tưới ngập là giữ ở ruộng một lớp

nước nhất định tuỳ theo thời kỳ sinh trưởng của cây lúa và theo điều kiện ngoại cảnh khác

Khi lúa mới cấy: tưới ngập 2 – 5cm để lúa nhanh bén rễ hồi xanh Đẻ nhánh hữu hiệu: tưới nông 3 – 5 cm để lúa đẻ tập chung

Đẻ nhánh vô hiệu: Tưới ngập 10 – 15cm đối với lúa sinh trưởng bình thường, với lúa tốt thì rút nước phơi ruộng để hạn chế đẻ nhánh vô hiệu

Giai đoạn làm đòng vào chắc: Cần nhiều nước, cần tưới ngập 5 – 10cm Bất cứ giai đoạn sinh trưởng nào của cây lúa bị thiếu nước đều ảnh hưởng đến năng suất cuối cùng của lúa

Lượng mưa cần thiết cho cây lúa trung bình từ 6 – 7 mm/ngày trong mùa mưa và 8 – 9 mm/ngày trong mùa khô Lượng nước thẩm thấu trong ruộng khoảng 0,5 – 0,6 mm/ngày thì 1 tháng cây lúa cần khoảng 200 mm và 1 vụ lúa 5 tháng cần lượng mưa khoảng 1000 mm Ở những vùng có lượng mưa trên 1000 mm trong 5 – 6 tháng thì đều trồng được lúa

Bảng 1.4 Nhu cầu nước cho một vụ lúa nước

Thoát hơi nước mặt Bốc hơi mặt thoáng Thẩm lậu xuống dưới Nước mất hàng ngày

Nước mất do canh tác: - Nước mất do canh tác - Nương mạ

- Tưới cho ruộng

1,5 – 9,8 mm/ngày 1,0 – 6,2 mm/ngày 0,2 – 15,6 mm/ngày 5,6 – 20,4 mm/ngày 40 mm

200 mm 1000 mm

Cân bằng nước có thể nghiên cứu ở vùng rễ trên một đám ruộng hoặc cũng có thể quan sát trên một phạm vi rộng Cân bằng nước được tính để biết nguồn nước thu vào và nước mất đi: Nước tích luỹ = Nước thu vào - Nước chảy ra

Nước trong đất, một phần được cây hút, một phần bị bốc hơi, một phần bị rò rỉ Sự thiếu hụt nước có ảnh hưởng đến sinh trưởng của lúa Thiếu nước ở bất cứ giai đoạn sinh trưởng nào cũng gây ảnh hưởng đến năng suất lúa Triệu chứng chung nhất của việc thiếu hụt nước là lá cuộn tròn lại, hoặc bị cháy, kìm hãm lúa đẻ nhánh, thân cây bị thấp chậm ra hoa, trỗ bị nghẹn đòng, hạt lép và lửng Từ giai đoạn phân bào giảm nhiễm đến trỗ bông cây lúa rất nhạy cảm với việc thiếu nước Vào thời gian 11 ngày và 3 ngày trước trỗ bông, chỉ cần hạn 3 ngày đã làm giảm năng suất rất nghiêm trọng và làm tỷ lệ hạt lép cao Mặt khác thiếu hụt nước trong giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng có thể làm giảm chiều cao cây, giảm số nhánh và giảm diện tích lá, nhưng năng suất sẽ không bị ảnh hưởng nhiều, nếu như nước được cung cấp kịp thời trong thời kỳ bị thiếu để cây hồi phục trước lúc trỗ Trong sản xuất lúa mùa ở miền Bắc không nên cấy quá muộn, đến thời kỳ sinh trưởng sinh thực gặp hạn cuối vụ hạt sẽ bị lép nhiều [15]

CHƯƠNG II

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng, địa điểm, thời gian nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Các giống lúa tham gia thí nghiệm gồm có 4 giống chất lượng gạo cao; trong đó giống lúa J01 và J09 có nguồn gốc từ Nhật bản, giống CLN1 nhập nội từ viện lúa quốc tế (IRRI), giống lúa thuần Tẻ Thơm của Việt nam được sử dụng như là giống đối chứng (Bảng 2.1)

Bảng 2.1 Tên gọi, nguồn gốc và phân loại các giống lúa thí nghiệm

2.1.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

Thí nghiệm được thực hiện tại trung tâm Thực hành Thực nghiệm trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên trong vụ xuân và vụ mùa 2008

2.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ngưỡng chịu hạn cho lúa ở giai đoạn đẻ nhánh

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu ngẫu nhiên hoàn chỉnh (CRD) trong nhà lưới khoa Nông học, Trường ĐH Nông lâm Thái Nguyên với 3 lần

nhắc lại, hai nhân tố thí nghiệm gồm 4 giống lúa và 2 công thức nước khác nhau

- Ngưỡng chịu hạn của từng giống lúa ở thời kỳ đẻ nhánh rộ được xác

định dựa vào chỉ số áp suất bão hòa nước trong đất, nhờ sử dụng đồng hồ đo áp suất (tension metter)

- Ảnh hưởng của hạn tới khả năng đẻ nhánh, sinh trưởng và phát triển của các giống lúa mới thí nghiệm cũng được nghiên cứu trong thí nghiệm này  Thời gian thực hiện: Tháng 1 đến tháng 6 năm 2008

 Vật liệu thí nghiệm: 4 giống lúa (Bảng 01)

 Bố trí thí nghiệm: Các giống lúa được trồng trong xô nhựa có kích thước cao 35 cm, đường kính trên 30 cm chứa 8 kg đất thịt nhẹ pha cát Lớp đất bề mặt phía trên cách mép trên xô khoảng 5 cm để chứa nước Cây mạ 12 ngày tuổi được cấy trong xô ở độ sâu khoảng 3 cm so với lớp đất mặt, cấy một cây/xô

 Công thức tưới nước: Thí nghiệm gồm có hai công thức tưới nước + Công thức 1 (Đối chứng):

Tưới nước đầy đủ, thường xuyên giữ mực nước bằng mặt xô nhựa + Công thức 2:

Gây hạn nhân tạo trong thời gian từ 30-45 ngày sau cấy Đối với các giống lúa tham gia thí nghiệm: thời điểm bắt đầu gây hạn là như nhau (30 ngày sau cấy), thời điểm kết thúc gây hạn (tưới nước trở lại) sẽ tùy thuộc vào từng giống và chỉ số đồng hồ đo áp suất nhằm đảm bảo sau gây hạn cây có thể phục hồi

Thời điểm kết thúc sẽ phụ thuộc vào khả năng chịu hạn của giống (kết thúc gây hạn khi phát hiện lá bắt đầu quăn lại do thiếu nước) Chỉ số đồng hồ đo áp suất tại thời điểm héo sẽ là ngưỡng chịu hạn cho mỗi giống Sau đó lại tưới đầy đủ nước cho cây phục hồi và thu hoạch bình thường

 Xác định áp suất bão hòa nước trong đất bằng đồng hồ đo (tention metter): Đồng hồ đo áp suất bão hòa nước trong đất có chiều cao 45 cm, đầu trên có gắn đồng hồ đo áp suất (đơn vị đo: Kpa), đầu dưới gắn chóp sứ hình trụ kín có tính thẩm thấu, phần chóp thẩm thấu này này được cắm xuống độ sâu 15 cm tính từ lớp đất bề mặt trong xô thí nghiệm Phần thân đồng hồ là một ống nhựa trong suốt được đổ đầy nước Trước khi đo 90 phút, mở nắp phía trên ống nhựa đổ đầy nước sạch vào ống nhựa rồi nút kín Chỉ số đồng hồ được xác định hàng ngày vào thời điểm 16 giờ

2.2.2 Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

 Chỉ tiêu về sinh trưởng và phát triển  Các giai đoạn sinh trưởng

- Ngày gieo, cấy: Tiến hành theo cùng một ngày - Ngày mọc là ngày có 80% cây mọc

- Ngày trỗ: Là ngày có 50% cây trỗ

- Ngày chín là ngày thấy hạt đầu cùng của nhánh cuối cùng chín vàng (chiếm 90% số hạt/bông)

 Thời gian sinh trưởng: Được tính từ ngày gieo đến ngày chín (85% hạt chín) Ngày trỗ là ngày có 10% số bông/khóm vươn ra khỏi bẹ lá Ngày kết thúc trỗ là ngày có 80% số bông trỗ

Phân nhóm:

- Nhóm chín sớm: 90-115 ngày

- Nhóm chín trung bình: 115 – 125 ngày - Nhóm chín muộn: 125-135 ngày

- Nhóm chín rất muộn: >135 ngày

 Khả năng đẻ nhánh: Tần suất 5 ngày theo dõi một lần: đếm toàn bộ số dảnh trên cây đã, đánh giá khả năng đẻ nhánh ở giai đoạn 5

- Điểm 1: Đẻ rất khoẻ - Điểm 3: Đẻ tốt

- Điểm 5: Đẻ trung bình - Điểm 7: Đẻ kém thấp - Điểm 9: Đẻ rất kém

 Chiều cao cây: Chiều cao được đo từ sát mặt đất đến mút lá cao nhất trong giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng Đo từ sát mặt đất đến hạt cao nhất (không kể râu) đối với giai đoạn sau trỗ

- Điểm 9: Lá cuộn chặt lại

 Khả năng phục hồi: Đánh giá vào lúc 5h chiều

Nếu lá cây trước đó rũ xuống nay dựng thẳng dậy và lá cuộn tròn nay xoè ra bình thường thì được đánh giá là giống có khả năng phục hồi tốt (điểm 1)

Nếu là cây chưa hết biểu hiện trên thì được đánh giá là cây có khả năng phục hồi kém (điểm 7)

Điểm 1: từ 90 – 100% số cây phục hồi Điểm 3: 70 – 89%

Điểm 5: 40 – 69% Điểm 7: 20 – 39% Điểm 9: 0 – 19%  Tính chống chịu sâu bệnh:

Mỗi giai đoạn sinh trưởng khác nhau thì có sâu bệnh hại khác nhau xuất hiện trên ô thí nghiệm Chúng tôi áp dụng phương pháp trực quan theo dõi, đánh giá trên từng giống Khi xuất hiện bệnh dựa vào triệu chứng bị hại và đối tượng sâu hại rồi đánh giá theo thang điểm của IRRI như sau:

 Bệnh đạo ôn trên lá giai đoạn sinh trưởng 2-3 Cấp bệnh:

3: Dạng hình vết bệnh như ở cấp 2 nhưng vết bệnh đáng kể ở các lá trên

4: Vết bệnh điển hình cho các giống nhiễm dài 3mm hoặc dài hơn diện tích vết bệnh trên lá dưới 4% diện tích lá

5: Vết bệnh điển hình chiếm 4-10% diện tích lá 6: Vết bệnh điển hình chiếm 11-25% diện tích lá 7: Vết bệnh điển hình chiếm 26- 50% diện tích lá 8: Vết bệnh điển hình chiếm 51- 75% diện tích lá 9: Trên 75% diện tích lá bị bệnh

 Bệnh đạo ôn bông: Giai đoạn sinh trưởng 8 Cấp bệnh:

0: Không thấy vết bệnh

1: Vết bệnh có trên một vài cuống bông

3: Vết bệnh có trên một vài gié sơ cấp hoặc phần giữa trục bông 5: Vết bệnh bao quanh một phần gốc bông hoặc phần ống rạ phía dưới trục bông

7: Vết bệnh bao quanh toàn bộ cổ bông có hơn 30% hạt chắc 9: Vết bệnh bao quanh toàn bộ cổ bông, số hạt chắc < 30%  Sâu đục thân: giai đoạn sinh trưởng 3-5, 8-9

 Tỷ lệ lép (%)

 Khối lượng nghìn hạt (gam): Hạt thóc đã tách ra khỏi bông, phơi khô đến độ ẩm 13% sau đó tiến hành cân khối lượng 1000 hạt bằng cách như sau: Đếm mỗi lần 500 hạt, cân 3 lần được khối lượng m1, m2 m3 khi sự sai khác giữa 2 lần cân < 3% thì KL1000 hạt được tính theo công thức sau:

 Ngưỡng chịu hạn của mỗi công thức được xác định tại thời điểm ẩm độ trong đất không đủ cung cấp cho lá cây thoát hơi nước và làm cho lá lúa bị quăn Giá trị ẩm độ đất này tương ứng với giá trị của đồng hồ đo áp suất tại thời điểm đo

2.2.3 Thí nghiệm 2: Nghiên cứu sinh trưởng, phát triển của lúa với điều kiện tưới nước hạn chế trong vụ xuân 2008

Thí nghiệm bố trí: Thí nghiệm được bố trí theo kiểu ô chính - phụ (Split block design) cho 2 nhân tố: Ô chính gồm 2 công thức tưới nước; ô phụ gồm 4 giống lúa, với 3 lần nhắc lại Diện tích ô thí nghiệm 6m2

Sơ đồ bố trí thí nghiệm:

DẢI BẢO VỆ

DẢI BẢO VỆ

DẢI BẢO VỆ Ô chính: CT2

(Tưới nước hạn chế)

BỜ

Ô chính: CT1 (Tưới nước đầy đủ)

TẺ

CL NO1

TẺ

DẢI BẢO VỆ

2 công thức tưới nước của thí nghiệm:

- CT1(ĐC): Luôn giữ mức nước ở bề mặt 5cm (phương pháp tưới truyền thống)

- CT2: Lần đầu tiên khi cấy, giữ mức nước bề mặt 5cm như CT1, không tưới cho đến khi mặt ruộng khô kiệt nước bề mặt, để khô cạn đến khi đồng hồ đo áp suất bão hòa nước trong đất chỉ tới giá trị ≤ -15 kpa thì tiếp tục bơm tới độ cao 5 cm Để khô cạn và lặp lại qui trình cấp nước như trên đến trước khi thu hoạch khoảng 10 – 15 ngày

Toàn bộ lượng nước đầu vào của thí nghiệm đều được kiểm soát Lượng nước tưới đầu vào trên mỗi ô thí nghiệm gồm: Lượng nước tưới lần đầu tiên

trên ô đến độ cao 5cm so với mặt phẳng tương đối của ruộng lúa W1, lượng nước mưa W2, lượng nước tưới định kỳ phụ thuộc vào thực tế mực nước mặt ruộng Wi (theo độ cao mực nước mặt ruộng và đồng hồ đo áp suất) Trong đó i là số lần tưới tiếp theo thay đổi theo mùa vụ và điều kiện thời tiết

Như vậy tổng lượng nước cung cấp cho CT2 trong suốt thời gian sinh trưởng của cây lúa sẽ bằng tổng W = W1 + W2 + + Wi

Mức nước mất đi hàng ngày trên mặt ruộng ở CT2 sẽ được xác định nhờ thước đo độ cao mực nước mặt ruộng Chỉ tiêu này được theo dõi hàng ngày Lượng nước mất đi này không được cung cấp lại ở CT2 chính là lượng nước tiết kiệm được ở CT1 trong suốt thời gian sinh trưởng của cây lúa

Cách xác định độ cao nước trên mặt ruộng: Dùng ống nhựa cao 60cm, đường kính 150mm đục lỗ cách nhau 2cm Chôn sâu xuống dưới đất sao cho mặt trên của ống nhựa cách mặt đất khoảng 25cm Chiều cao mực nước trên ruộng sẽ được đo hàng ngày trên mặt trong của ống này từ mức +25cm đến mức -35cm dưới mặt ruộng

Hệ số sử dụng nước của mỗi giống lúa được xác định là tỷ lệ giữa lượng nước cung cấp cho cây trong suốt thời gian sinh trưởng/tổng lượng chất khô tạo nên (g)

 Kỹ thuật chăm sóc và bón phân, phòng trừ sâu bệnh

 Làm đất

Đất được cày, bừa và ngâm cho nhuyễn, dọn sạch cỏ dại

 Kỹ thuật cấy lúa

- Tuổi mạ: Cấy lúa khi mạ đạt 4 – 5 lá (15 – 20 ngày tuổi)

- Mật độ khoảng cách: Mật độ 26 khóm/m2, khoảng cách 25cm x 15cm x 1 dảnh/khóm