3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
1.3.2. Tình hình nghiên cứu về lúa ở Việt Nam
1.3.2.1. Một số kết quả nghiên cứu về giống lúa
Theo Hiệp hội lương thực Việt Nam năm 2010[1], với điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, Việt Nam được coi là cái nôi hình thành cây lúa nước. Đã từ lâu, cây lúa trở thành cây lương thực chủ yếu, có ý nghĩa quan trọng trong nền kinh tế và xã hội của nước ta. Cùng với địa hình trải dài trên 1 vĩ độ Bắc bán cầu, từ Bắc vào Nam đã hình thành những đồng bằn châu thổ trồng lúa phì nhiêu, không những cung cấp đủ lương thực trong nước, mà hàng năm còn xuất khẩu hàng triệu tấn gạo sang các nước.
Năm 2002 tại trại thí nghiệm nông nghiệp Văn Điển đã tiến hành khảo nghiệm để so sánh một số giống lúa mới về thời vụ gieo cấy, mật độ cấy và phân bón. Kết quả đã chọn ra được giống NX30, BM98 - 55 chịu thâm canh, có tiềm năng năng suất cao, chống chịu tốt với một số loại sậu bệnh chính hại lúa (Đạo ôn, Bạc lá, Rầy nâu), chất lượng gạo ngon, cấy được cả 2 vụ xuân sớm, xuân chính vụ, mùa sớm. Giống X25, AYT77, VK1: có thời gian sinh trưởng ngắn, tiềm năng năng suất cao, chất lượng gạo tốt, tính thích ứng rộng, chống chịu sâu bệnh khá, cấy được cả hai vụ xuân muộn và mùa sớm. Năm 2003 tại trại thí nghiệm Văn Điển các nhà khoa học tiếp tục tiến hành khảo nghiệm một số giống lúa có tiềm năng năng suất và chất lượng cao, kết quả đã chọn được một số giống có thời gian sinh trưởng ngắn và tiềm năng suất cao như AYT77, AYT01,VĐ7. HT1, P6, P8...[2]
Cũng trong năm 2003, PGS. Nguyễn Thanh Tuyền đã tiến hành nghiên cứu đặc điểm nguồn và sức chứa của một số giống lúa có thời gian sinh trưởng khác nhau. Kết quả cho thấy các giống lúa ngắn ngày có các yếu tố sức chứa cao hơn các giống trung ngày. Do đó năng suất và tiềm năng năng suất của các giống ngắn ngày bằng hoặc cao hơn các giống dài ngày.
Ngày nay khi thu nhập của người dân đã tăng lên đáng kể thì nhu cầu về gạo chất lượng ngày càng cao. Và lúa gạo đặc sản, chất lượng cao trở thành một nhu cầu không thể thiếu trong bữa ăn của người dân. Vì vậy trong quá trình nghiên cứu chọn tạo các nhà khoa học không những quan tâm đến năng suất mà chất lượng gạo cũng được chú ý. Trong một vài năm qua các giống lúa cổ truyền như Tám Ấp Bẹ, Tám Xoan, Dự, nếp Cái Hoa Vàng, ... nếp Hòa Bình đã được phục tráng, khảo nghiệm và nhân rộng trong sản xuất. Bên cạnh đó các giống lúa chất lượng khác đã được chọn tạo và ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp cả nước như: HT1, BT7, LT2, nếp N87, nếp N97, P1, P6...
Khi nói về những giống lúa chất lượng cao ở Việt Nam, chúng ta cũng cần đề cập tới những giống lúa nếp, lúa Japonica, lúa thơm, ... Mặc dù sản lượng trồng lúa nếp chỉ chiếm khoảng 5 - 10% tổng sản lượng lúa nhưng không thể thiếu trong cơ cấu mùa vụ của nước ta. Trong khi đó diện tích trồng lúa thơm ở nước ta trong
một vài năm trở lại đây đang tăng đáng kể do nhu cầu của thị trường. Tùy năng suất của các giống lúa thơm chưa cao nhưng mang lại giá trị kinh tế cao cho người dân.
Mấy năm gần đây, thị trường lúa gạo trong nước thường gặp các giống lúa Japonica có nguồn gốc Nhật Bản với giá bán cao gấp 2 – 3 lần giá gạo Indica. Nhu cầu đối với lúa gạo chất lượng cao của người tiêu dùng trong nước và người nước ngoài làm ăn tại Việt Nam ngày càng lớn là cơ hội để mở rộng sản xuất và thương mại một số giống lúa mới chất lượng cao – lúa hạt tròn Japonica.
Theo Nguyễn Văn Luật (2001)[19], vào thập niên 90, Viện Lúa ĐBSCL đã có hợp tác với Viện JIRCAS của Nhật Bản nghiên cứu khảo nghiệm các giống lúa Japonica do các nhà khoa học Nhật mang sang. Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp cũng đã hợp tác với Nhật trồng thử ở Thái Bình và một số địa phương khác. Đồng thời công ty của Nhật cũng hợp tác với tỉnh An Giang trồng thử nghiệm các giống lúa hạt tròn Japonica, năng suất đạt 8 – 8,5 tấn/ha.
Viện Di truyền Nông nghiệp đang triển khai việc chọn tạo các giống lúa Japonica. Viện đã kết hợp với các Viện thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam (VAAS), Hội giống cây trồng TW triển khai việc chọn tạo, khảo nghiệm gần 100 giống lúa Japonica khác nhau ở các tỉnh phía Bắc. Trong đó, giống lúa Japonica ĐS1 do GS.TS Hoàng Tuyết Minh và cộng sự chọn tạo, được khảo nghiệm và nhân giống từ năm 2001, có năng suất cao, chất lượng tốt, được Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận là giống tạm thời. Hiện tại giống ĐS1 đang được mở rộng sản xuất tại các tỉnh đồng bằng sông Hồng và miền núi như: Hưng Yên, Thái Bình, Hoà Bình, Thái Nguyên, Yên Bái và một số địa phương khác.
Giống ĐS1 trồng được cả hai vụ, thời gian sinh trưởng trung bình, năng suất vụ xuân đạt trung bình 7 – 8 tấn/ha, có nhiều ưu điểm: cứng cây, chịu rét tốt, ít bị sâu bệnh... Đặc biệt, vụ Xuân năm 2008 là vụ rét lịch sử, hàng trăm ngàn ha mạ và lúa bị chết rét, nhưng lúa ĐS1 mạ vẫn xanh tốt, bộ rễ trắng tinh, năng suất ở nhiều điểm đạt trên 8 tấn/ha. Theo báo cáo của Trung tâm giống Hoà Bình, lúa ĐS1 càng lên vùng cao lạnh hơn thì năng suất cao hơn, một số gia đình đạt trên 10 tấn/ha. Giá gạo bán tại địa phương cao hơn so với các giống khác 2.500đ/kg. Kết
quả sản xuất giống ĐS1 tại các xã vùng cao Yên Bái, Thái Nguyên và một số tỉnh miền núi vụ xuân năm 2010 đã chứng tỏ điều đó. Ngoài ra, Viện DTNN đang tiếp tục khảo nghiệm và chọn tạo hàng chục giống Japonica khác, trong đó đang nhân nhanh một số giống: J01, J02 có thời gian sinh trưởng từ 100 – 110 ngày, năng suất tiềm cao và tỷ lệ gạo cao hơn, có thể tham gia cơ cấu mùa sớm kịp cho sản xuất vụ đông.
Chiến lược phát triển giống lúa Japonica thời gian tới là tuyển chọn những giống có năng suất, chất lượng, chống chịu sâu bệnh để phát triển sản xuất ở các tỉnh miền Bắc, đặc biệt là miền núi phía Bắc. Dự kiến sẽ đưa kỹ thuật gieo thẳng vào sản xuất và đưa vụ xuân sớm hơn nhờ đặc tính chịu lạnh, khai thác các giống có thời gian sinh trưởng ngắn, bảo đảm sản xuất được 2 vụ lúa có năng suất và hiệu quả kinh tế cao, chất lượng gạo cao hơn so với các giống Indica ở cùng khu vực. Khai thác thêm một vụ đông giữa 2 vụ lúa ở một số địa bàn. Gạo Japonica sản xuất ở Miền núi cần trở thành thương hiệu với chất lượng và giá trị thương mại cao, phục vụ nội tiêu và xuất khẩu. Sự tham gia của các công ty giống, các công ty chế biến cần được khuyến khích để đẩy mạnh sản xuất và quảng bá “Gạo núi Japonica”, “Gạo hữu cơ Japonica”.
1.3.2.2. Một số kết quả nghiên cứu về mật độ
Mật độ là một kỹ thuật làm tăng khả năng quang hợp của cá thể và quần thể ruộng lúa, do tăng khả năng tiếp nhận ánh sáng, tạo số lá và chỉ số diện tích lá thích hợp cho cá thể và quần thể ruộng lúa, ảnh hưởng đến khả năng đẻ nhánh và số nhánh hữu hiệu/khóm, khả năng chống chịu sâu bệnh… từ đó ảnh hưởng mạnh mẽ đến năng suất lúa.
Bùi Huy Đáp (1999) [6] cho rằng đối với lúa cấy, số lượng tuyệt đối về số nhánh thay đổi nhiều qua các mật độ nhưng tỷ lệ nhánh có ích giữa các mật độ lại không thay đổi nhiều. Theo tác giả thì các nhánh đẻ của cây lúa không phải nhánh nào cũng cho năng suất mà chỉ những nhánh đạt được thời gian sinh trưởng và số lá nhất định mới thành bông.
Về khả năng chống chịu sâu bệnh đã có rất nhiều nghiên cứu của nhiều tác giả và đều chung nhận xét rằng: gieo cấy với mật độ dày sẽ tạo môi trường thích hợp cho
sâu bệnh phát triển, vì quần thể ruộng lúa không được thông thoáng, các lá bị che khuất lẫn nhau nên bị chết lụi đi nhiều.
Một trong những biện pháp canh tác phòng trừ sâu bệnh và cỏ dại trong nông nghiệp là gieo cấy với mật độ thích hợp với từng giống lúa, tránh gieo cấy quá dày sẽ tạo điều kiện cho khô vằn, rầy nâu và đạo ôn phát triển mạnh.
Mật độ và năng suất lúa có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Việc tăng mật độ cấy trong giới hạn nhất định thì năng suất sẽ tăng. Vượt quá giới hạn đó thì năng suất sẽ không tăng mà thậm chí có thể giảm đi.
Theo Nguyễn Văn Hoan (1995) [14] thì trên một đơn vị diện tích nếu mật độ càng cao thì số bông càng nhiều, song số hạt trên bông càng ít. Tốc độ giảm số hạt/bông mạnh hơn tốc độ tăng của mật độ, vì thế cấy quá dày sẽ làm cho năng suất giảm nghiêm trọng.Tuy nhiên nếu cấy mật độ quá thưa dối với các giống có thời gian sinh trưởng ngắn rất khó hoặc không đạt được số bông tối ưu.
Về ảnh hưởng của mật độ cấy đến khối lượng 1000 hạt, Bùi Huy Đáp (1999) [6] đã chỉ ra rằng khồi lượng 1000 hạt ở các mật độ từ cấy thưa đến cấy dày không thay đổi nhiều.
Khi nghiên cứu về mật độ, cách cấy của các ruộng lúa năng suất cao tác giả Đào Thế Tuấn (1963) [23] cho biết mật độ là một trong những biện pháp ảnh hưởng đến năng suất lúa, vì mật độ cấy quyêt định diện tích lá và sự cấu tạo quần thể, đến chế độ ánh sáng và sự tích lũy chất khô của ruộng lúa một cách mạnh mẽ nhất.
Theo Nguyễn Văn Hoan (2004) [16] thì tùy từng giống để chọn mật độ thích hợp vì cần tính đến khoảng cách đủ rộng để làm hàng lúa đủ thông thoáng, các khóm lúa không chen nhau. Cách bố trí khóm lúa theo hình chữ nhật (hàng sông rộng hơn hàng con) là phù hợp nhất vì như thế mật độ trồng được đảm bảo nhưng lại tạo ra sự thông thoáng trong quần thể, tăng khả năng quang hợp, chống bệnh tốt và tạo ra hiệu ứng rìa sẽ cho năng suất cao hơn.
Theo Trương Đích (1999) [7] thì mật độ cấy còn phụ thuộc vào mùa vụ và giống: vụ xuân hầu hết các giống cải tiến cấy mật độ thích hợp 45-50 khóm/m2
nhưng vụ mùa thì cấy 55-60 khóm/m2
Có một số người cho rằng dù cấy dày hay cấy thưa thì cũng ít ảnh hưởng đến năng suất, vì tuy mật độ có ảnh hưởng đến số bông/ đơn vị diện tích nhưng nếu số bông nhiều thì số hạt/bông ít và ngược lại, nên cuối cùng số hạt/ đơn vị diện tích cũng không hoặc ít thay đổi.
Thực ra quan hệ giữa mật độ và năng suất không hẳn như vậy. Dựa vào sự phân tích mối quan hệ giữa các yếu tố cấu thành năng suất, Đinh Văn Lữ (1978) [20] đã đưa ra lập luận là các yếu tố cấu thành năng suất có liên quan chặt chẽ với nhau, muốn năng suất cao phải phát huy đầy đủ các yếu tố mà không ảnh hưởng lẫn nhau. Theo ông, số bông tăng lên đến một phạm vi mà số hạt/bông và tỷ lệ hạt chắc giảm ít thì năng suất đạt cao, nhưng nếu số bông tăng quá cao, số hạt/bông và tỷ lệ hạt chắc giảm nhiều thì năng suất thấp. Trong 3 yếu tố cấu thành năng suất là số bông/m2, số hạt chắc/bông và khối lượng 1000 hạt thì 2 yếu tố đầu giữ vai trò quan trọng và thay đổi theo cấu trúc của quần thể còn khối lượng 1000 hạt của mỗi giống ít biến động. Vì vậy năng suất sẽ tăng khi tăng mật độ cấy trong một phạm vi nhất định, phạm vi này phụ thuộc nhiều vào đặc tính của giống, đất đai, phân bón và thời tiết.
Như vậy mật độ cấy có ý nghĩa quan trọng đến cấu trúc quần thể ruộng lúa. Một quần thể ruộng lúa tốt phải đảm bảo được những chỉ tiêu nhất định về độ thông thoáng trong suốt thời kỳ sinh trưởng và phân bố không gian trên một ruộng lúa, đặc biệt là thời kỳ sinh trưởng mạnh nhất. Mật độ thích hợp tạo cho cây lúa phát triển tốt, tận dụng hiệu quả chất dinh dưỡng, nước và ánh sáng. Mật độ thích hợp còn tạo nên sự tương tác hài hòa giữa cá thể cây lúa và quần thể ruộng lúa và mục đích cuối cùng là cho năng suất cao trên một đơn vị diện tích.
Mật độ thích hợp còn hạn chế được quá trình đẻ nhánh lai rai, hạn chế được thời gian đẻ nhánh vô hiệu, lãng phí chất dinh dưỡng. Cấy dày các cây con cạnh tranh nhau về dinh dưỡng, ánh sáng sẽ vươn cao lá nhiều, rậm rạp ảnh hưởng đến hiệu suất quang hợp thuần, sâu bệnh phát triển nhiều, cây có khả năng chống chịu kém và năng suất cuối cùng không cao. Hạt chín không đều, mầm mống sâu bệnh trên hạt có thể tăng do độ ẩm hạt tăng nhanh trong quá trình bảo quản… ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng hạt lúa.
Mật độ cấy luôn là vấn đề được quan tâm của bà con nông dân, từ rất lâu vấn đề cấy thưa hay cấy dầy thì tốt hơn luôn là hai quan điểm được tranh nhiều nhất. Cho đến nay các nhà khoa học đã nghiên cứu và chỉ ra rằng cấy dầy hợp lý làm tăng năng suất rõ rệt. Tuỳ theo chân đất, tuổi mạ, giống lúa, tập quán canh tác, mức phân bón, thời vụ mà xác định mật độ cấy cho phù hợp.
Theo Nguyễn Công Tạn (2002) [21], các giống lai có thời gian sinh trưởng trung bình có thể cấy thưa ví dụ Bắc ưu 64 có thể cấy 35 khóm/m2. Các giống có thời gian sinh trưởng ngắn như Bồi tạp Sơn thanh, Bồi tạp 77 cần cấy dày 40-45 khóm/m2.
Nhiều kết quả nghiên cứu xác định rằng trên đất giàu dinh dưỡng mạ tốt thì chúng ta cần chọn mật độ thưa, nếu mạ xấu cộng đất xấu nên cấy dày. Để xác định mật độ cấy hợp lý ta có thể căn cứ vào 2 thông số là: Số bông cần đạt/m2 và số bông hữu hiệu trên khóm. Từ 2 thông số trên có thể xác định mật độ cấy phù hợp theo công thức:
Số bông/m2
Mật độ (khóm/m2
) =
Số bông hữu hiệu/khóm
Theo kết quả đạt được trên những ruộng lúa thâm canh năng suất đạt được được 300kg/sào thì khóm lúa cần có 7-10 bông (thí nghiệm trên Sán ưu quế 99) thì mật độ là: Với 7 bông/khóm cần cấy 43 khóm/m2; vói 8 bông/khóm cần cấy 38 khóm/m2 với 9 bông/khóm cần cấy 33 khóm/m2; với 10 bông/ khóm cần cấy 30 khóm/m2.
Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng đạm tới sinh trưởng của lúa ngắn ngày thâm canh. Nguyễn Như Hà (2005) [11] kết luận tăng mật độ cấy làm cho việc đẻ nhánh của một khóm giảm. so sánh số dảnh 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 – 14,8% ở vụ xuân, còn ở vụ mùa lên tới 1,9 dảnh/khóm – 25%. Về dinh dưỡng đạm của lúa có tác động đến mật độ cấy tác giả kết luận tăng bón đạm 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 cho đến 65
khóm/m2 ở vụ mùa và 75 khóm/m2 ở vụ xuân. Tăng bón đạm ở mật độ cao trong khoảng 55-65 khóm/m2 làm tăng tỷ lệ dảnh hữu hiệu.
Một yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ của ruộng lúa là số dảnh cấy/khóm. Số dảnh cấy phụ thuộc vào số bông dự định phải đạt/m2 trên cơ sở mật độ cấy đã xác định. Việc xác định số dảnh cấy/khóm cần đảm bảo nguyên tắc chung là dù ở mật độ nào, tuổi mạ bao nhiêu, sức sinh trưởng của giống mạnh hay