2.3.1. Điều kiện tự nhiên, xU hội
Quỳnh Phụ là huyện có vị trí chiến l−ợc của tỉnh Thái Bình với 2 cửa ngõ quan trọng thông th−ơng với các tỉnh bạn. Phía Tây bắc, dọc theo tỉnh lộ
396B, qua bến Hiệp là tỉnh Hải D−ơng. Phía Đông bắc, theo quốc lộ 10, qua
cầu Nghìn là huyện Vĩnh Bảo, Hải Phòng. Quỳnh Phụ là đất có c− dân sống lâu đời nhất và là vùng đất màu mỡ của tỉnh Thái Bình. Với tổng diện tích là
208,96 km2, trong đó có 14962 ha đất nông nghiệp. Dân số khoảng 241.000
tổng giỏ trị sản xuất: 2.201 tỷủồng, tăng trưởng bỡnh quõn 5 năm 2005 - 2010 là 27,55%.[28]
Thái Bình là một tỉnh đồng bằng có địa hình t−ơng đối bằng phẳng với độ dốc nhỏ hơn 1%, cao trình biến thiên phổ biến khoảng 1- 2m so với mực n−ớc biển, thấp dần từ bắc xuống đông nam.
Thái Bình nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, vào mùa nóng m−a nhiều tập trung từ tháng 5 đến tháng 10, mùa lạnh thời tiết khô từ tháng 11 năm tr−ớc đến tháng 4 năm sau. Nhiệt độ trung bình năm là 23 - 240C. L−ợng m−a trung bình năm 1400 - 1800mm, số giờ nắng trong năm là 1600 - 1800 giờ, l−ợng bốc hơi là 728mm/năm, độ ẩm trung bình khoảng 85 - 90%.[28]
Quỳnh Phụ là một huyện của tỉnh Thái Bình, với đất đai phì nhiêu màu mỡ, do đ−ợc bồi tụ bởi hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình. Hệ thống công trình thuỷ lợi t−ới tiêu thuận lợi, góp phần làm nên cánh đồng 14 - 15 tấn/ha và đang thực hiện chuyển đổi cơ cấu nông nghiệp để xây dựng cánh đồng 50 triệu đồng/ha trở lên.[28]
2.3.2 Sản xuất lúa gạo ở huyện Quỳnh Phụ – Thái Bình
Hơn 2000 năm qua, ngành nông nghiệp của Quỳnh Phụ luôn là ngành sản xuất chính. Năn 2002, giá trị sản xuất nông nghiệp huyện đạt 614 tỷ đồng, chiếm tỷ trọng 64,6% tổng giá trị sản xuất toàn huyện, là năm có tỷ trọng nông nghiệp thấp nhất trong những năm gần đây.[28]
Lúa là cây trồng chủ lực trên huyện Quỳnh Phụ nên huyện đang tích cực chuyển mạnh cơ cấu giống và thay đổi cơ cấu thời vụ để tiếp tục tăng năng suất, các giống lúa ngắn ngày, giống chất l−ợng cao, kháng sâu bệnh đang đ−ợc đẩy mạnh để vừa đảm bảo năng suất chất l−ợng lúa, ít gây ô nhiễm môi tr−ờng, vừa đảm bảo có thể phát triển tốt cây vụ đông. Bình quân l−ơng thực tính theo ng−ời dân đO đạt 669 kg gam/ng−ời/năm - là mức d− thừa l−ơng thực. Vì vậy huyện đang phấn đấu chuyển 1 phần diện tích sang trồng giống lúa có chất l−ợng cao, dành làm sản phẩm hàng hoá.
Diện tích trồng lúa của huyện Quỳnh Phụ liên tục giảm trong những năm gần đây. Năm 2008, diện tích trồng lúa của cả huyện ở vụ xuân là 12297 ha, đến năm 2010 diện tích trồng lúa giảm đi còn 11857 ha. Tuy nhiên năng suất lại tăng lên, do vậy sản l−ợng thóc cũng tăng lên, năm 2005 sản l−ợng thóc là 136770 tấn, đến năm 2010 sản l−ợng thóc đạt 161780 tấn.
Bảng 2.3: Diện tích, năng suất, sản l−ợng thóc huyện Quỳnh Phụ giai đoạn 2005- 2010 Vụ xuân Vụ mùa Năm Diện tích lúa (ha) Năng suất (tạ/ha) Diện tích lúa (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản l−ợng thóc (tấn) 2005 12120 71,16 12087 41,80 136770 2006 11949 70,15 12000 61,12 157166 2007 11957 60,81 11956 62,65 147615 2008 12297 70,27 12127 60,14 159343 2009 11988 72,60 12042 65,02 165330 2010 11857 71,36 11940 64,63 161780
(Nguồn: Số liệu của Phòng Nông nghiệp huyện Quỳnh Phụ)
Để tăng giá trị trên cùng diện tích canh tác, huyện Quỳnh Phụ xác định phải thay đổi cơ cấu cây cây và đẩy mạnh trồng cây vụ đông, vì vậy những giống lúa ngắn ngày rất cần thiết trong cơ cấu giống lúa của huyện Quỳnh Phụ.
Những giống lúa dài ngày dần đ−ợc thay thế bằng những giống lúa ngắn ngày. Vụ xuân năm 2008, diện tích gieo trồng giống lúa ngắn ngày toàn huyện là 9374 ha, chiếm 23,77% tổng diện tích cấy lúa.
Đến năm 2010, diện tích gieo trồng các giống lúa dài ngày chỉ còn 1576 ha, chiếm tỷ lệ 13.3%. Vụ mùa ở huyện Quỳnh Phụ trong mấy năm gần đây, chủ yếu là gieo trồng các giống lúa ngắn ngày, những giống lúa dài ngày hầu nh− không đ−ợc nông dân gieo trồng. Mặt khác, diện tích các giống lúa ngắn ngày có chất l−ợng cao cũng tăng lên.
Bảng 2.4: Cơ cấu giống lúa huyện Quỳnh Phụ giai đoạn 2008 - 2010
Năm 2008 Năm 2009 Năm 2010
STT Hạng mục Diện tích ( ha ) Tỷ lệ ( % ) Diện tích ( ha ) Tỷ lệ ( % ) Diện tích ( ha ) Tỷ lệ ( % ) A- Vụ Xuân Tổng diện tích 12297 100 11988 100 11857 100 * Ngắn ngày 9374 76,23 10833 90,36 10281 86,7 1 Q5 4060 33,02 2900 24,19 1489 12,56 2 TBR1 2650 21,55 2020 16,85 2217 18,70 3 BC15 1164 9,46 3870 32,28 3335 28,13 4 BT7 1000 8,13 1010 8,43 1520 12,80 5 Giống khác 500 4,07 1033 8,61 1720 14,50 * Dài ngày 2923 23,77 1155 9,63 1576 13,3 1 Xi 23 1020 8,29 500 4,17 800 6,75 2 8865 970 7,89 450 3,57 500 4,22 4 Giống khác 933 7,59 205 1,71 276 2,33 B- Vụ Mùa 12127 100 12042 100 11900 100 * Ngắn ngày 11762 96,99 12000 99,65 11860 99,66 1 Q5 5500 45,35 4870 40,44 4500 37,82 2 BT7 2550 21,03 1600 13,29 1800 15,13 3 BC15 1692 13,95 2130 17,69 1600 13,45 4 Giống khác 2020 16,66 1550 12,87 3860 32,44 * Dài ngày 365 3.01 42 0,3 40 0,34 1 Giống khác 365 3,01 42 0,3 40 0,34
2.4. Một số đặc điểm nông sinh học chính liên quan đến kiểu cây lúa lý t−ởng t−ởng
Cây lúa có kiểu hình khoẻ đẹp là cở sở khởi đầu tạo điều kiện cho năng suất cao. Năm 1980 các nhà chọn giống lúa Nhật Bản đO đề xuất kiểu hình cho giống lúa siêu cao sản với năng suất v−ợt lên 25% sau 15 năm cải tiến giống.[25]
Năm 1980, Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế bắt đầu thực hiện ch−ơng trình tạo giống “siêu lúa” (Super Rice) với năng suất tăng 20 - 25% so với giống có năng suất cao nhất vào thời điểm đó, có nghĩa là với một giống sinh tr−ởng khoảng 120 ngày có thể cho năng suất 12 tấn/ha/vụ. Khush GS. gọi các giống “siêu lúa” đó là giống Japonica nhiệt đới. Mô hình giống Japonica nhiệt đới theo ý t−ởng của ông phải có một số đặc điểm sau: đẻ ít, tỷ lệ nhánh hữu hiệu cao, thân cứng, bông to nhiều hạt, tỷ lệ hạt mẩy cao và năng suất cao.
Donald (1968) là ng−ời khởi x−ớng đầu tiên về kiểu cây lý t−ởng. Nhiều nhà chọn giống khác đO chú ý đến vấn đề chọn lọc kiểu hình. Huang cho rằng kiểu hình sinh tr−ởng mạnh, đẻ nhiều sẽ cho −u thế lai v−ợt trội về năng suất, Zhou cho rằng kiểu cây lý t−ởng phải có bông to.[25]
Nguyễn Công Tạn (2002) đặc biệt nhấn mạnh đến việc tạo ra kiểu hình đạt đến sự hài hoà giữa “nguồn” và “sức chứa”. Ông phê phán các nhà chọn giống th−ờng hay mắc sai lầm khi tìm tòi các dạng mới có “sức chứa” quá lớn (nhiều bông, bông to, hạt nặng) rất hấp dẫn khi chọn lọc cá thể. Nh−ng họ th−ờng không quan tâm đến “nguồn” một cách đầy đủ thoả đáng nên sẽ gặp khó khăn khi hiện thực hoá giống mới trong sản suất, bởi vì thành phần quan trọng nhất của “nguồn” là diện tích lá. Nếu diện tích lá nhỏ thì hiệu suất quang hợp nhỏ, sản phẩm quang hợp ít, l−ợng vật chất tích luỹ vào hạt sẽ giảm dẫn đến năng suất thấp.[25]
Dựa trên cơ sở những kết quả đạt đ−ợc, tổng kết mô hình kiểu cấu trúc cây lúa mới (New Rice Plant Type) có năng suất cao nh−:[20]
- Thời gian sinh tr−ởng từ 100- 130 ngày - Không có nhỏnh vô hiệu
- Thân cứng chống đổ tốt - Lá thẳng, dày và xanh đậm
- Số hạt chắc trên bông từ 200 - 250 hạt - Hệ thống rễ khoẻ
- Chống chịu đ−ợc nhiều loại sâu bệnh - Chiều cao cây từ 90- 100cm
- Tiềm năng năng suất từ 10 - 13 tấn 2.4.1. Thời gian sinh tr−ởng
Thời gian sinh tr−ởng (TGST) của cây lúa biến động trong một phạm vi rộng, là tính trạng số l−ợng do nhiều gen cùng kiểm soát.
Các giống có TGST từ 110 – 135 ngày hiện nay có năng suất cao hơn các giống chín sớm hoặc chín muộn trong cùng điều kiện canh tác. Các nghiên cứu cho rằng có mối liên kết giữa các gen kiểm soát tính chín trung bình với các gen điều khiển yếu tố cấu thành năng suất. Mặt khác còn xác định rằng ở các giống chín trung bình đạt đ−ợc sự cân đối giữa sinh tr−ởng sinh d−ỡng với sinh tr−ởng sinh thực tạo nên một sự hài hòa hợp lý thúc đẩy năng suất cao. Sự cân bằng này có thể điều chỉnh cho một giống bằng cách chuyển đổi mùa vụ gieo trồng. [25]
Tại Mỹ khi trồng giống cực ngắn ngày (Bellet patna và Blue belle) ở vùng nhiệt đới, TGST là 100 – 105 ngày, năng suất chỉ đạt 5 – 6 tấn/ha, khi đem gieo chính giống đó trồng ở vùng núi cao, nền nhiệt độ thấp hơn, TGST kéo dài hơn 15 – 20 ngày, thu đ−ợc năng suất tăng gấp 2 lần. Các giống lúa trồng ở Việt Nam cũng có những biểu hiện t−ơng tự: một giống khi gieo cấy trong vụ mùa nhiệt độ cao, TGST sẽ rút ngắn, năng suất kém hơn TGST kéo dài ra, năng suất có thể cao hơn từ 10 – 25%.
Thời gian sinh tr−ởng của cây lúa liên quan chặt chẽ đến thời gian làm đốt: các giống chín sớm và trung ngày thì giai đoạn làm đốt th−ờng bắt đầu
vào lúc phân hoá đòng, các giống chín muộn giai đoạn làm đốt tr−ớc lúc phân hoá đòng.[27]
Đa số giống lúa ngắn ngày và trung ngày không phản ứng quang chu kỳ, khá phù hợp với vùng nhiệt đới ấm áp, có đủ n−ớc t−ới để gieo trồng 2-3 vụ liên tục trong năm.
Theo Yoshida (1985) chia thời gian sinh tr−ởng của cây lúa ra làm 2 giai đoạn chính là giai đoạn sinh tr−ởng sinh d−ỡng và sinh tr−ởng sinh thực. Tuy nhiên có thể chia làm 3 giai đoạn là giai đoạn sinh tr−ởng sinh d−ỡng, sinh tr−ởng sinh thực và chín.[29]
Cũng theo Yoshida (1981), khi nghiên cứu thời gian sinh tr−ởng của các giống lúa cho rằng những giống lúa có thời gian sinh tr−ởng quá ngắn thì không thể cho năng suất cao do sinh tr−ởng sinh d−ỡng bị hạn chế. Ng−ợc lại, những giống lúa có thời gian sinh tr−ởng quá dài cũng cho năng suất thấp vì dễ bị lỗp đổ và chịu nhiều tác động của điều kiện ngoại cảnh bất lợi. Trong khi đó các giống có thời gian sinh tr−ởng trong khoảng 120 ngày có khả năng cho năng suất cao hơn.[29]
2.4.2. Chiều cao cây
Gen lùn đóng vai trò quan trọng trong quá trình tạo ra kiểu cây lúa có chiều cao lý t−ởng. Những nghiên cứu về di truyền đến nay cho rằng ở lúa có hai kiểu gen lùn chính trong tự nhiên, ngoài ra còn có một số kiểu gen lùn do đột biến tự nhiên hay nhân tạo. Gen lùn đ−ợc phân lập từ các giống lúa có nguồn gốc xuất xứ ở Trung Quốc, Đài Loan nh−: Dee - Geo - Woo - gen, I - geo- tze, Tai chung - Natie1 th−ờng là một cặp gen lặn kiểm soát. Cặp gen lặn này khi ở trạng thái đồng hợp thể sẽ làm cho các lóng bị rút ngắn nh−ng không rút ngắn chiều dài bông.[25]
Chiều cao cây lúa là một chỉ tiêu hình thái có liên quan đến nhiều chỉ tiêu khác, đặc biệt là tính chống đổ, cây lúa có thân ngắn và cứng có khả năng chống đổ tốt hơn.
Theo các nhà nghiên cứu của IRRI (1996) chiều cao cây đ−ợc đánh giá theo thang điểm sau:[16]
- Điểm 1: bán lùn (vùng trũng< 110cm, vùng cao <90cm)
- Điểm 5: trung bình (vùng trũng 110- 130cm, vùng cao 90- 125cm)
- Điểm 9: cao (vùng trũng > 110cm, vùng cao > 125cm)
Thân lúa gồm nhiều mắt và lóng, số lóng trên thân phụ thuộc vào giống, các giống lúa nổi và chịu úng v−ơn dài lóng tốt hơn. Sự phát triển của lóng đốt quyết định đến chiều cao cây và liên quan tới khả năng chống đổ.[23]
2.4.3. Khả năng đẻ nhánh
Có nhiều quan điểm khác nhau xung quanh vấn đề đẻ nhánh của các cây ngũ cốc nói chung và cây lúa nói riêng. Một số ng−ời cho rằng các giống cây ngũ cốc không đẻ nhánh sẽ cho năng suất cao nhất, điều đó đúng với cây ngô, kê, cao l−ơng, lúa mì.
Cây lúa đẻ nhánh ít nh−ng tỷ lệ hữu hiệu cao sẽ cho bông to, nhiều hạt và hạt nặng. Quan điểm này của Khush GS. đ−ợc khá nhiều nhà chọn giống tán thành và theo đuổi. Nghiên cứu của P.R. Jennings và cộng sự 1979 đối với lúa th−ờng cho rằng số nhánh đẻ của một cá thể di truyền số l−ợng, có hệ số di truyền từ thấp đến trung bình. Các nghiên cứu khác cho rằng đa số giống lúa cổ truyền có khả năng đẻ nhánh khoẻ.[25]
Đẻ nhánh là đặc tính sinh học của cây lúa, liên quan chặt chẽ đến quá trình hình thành số bông và năng suất sau này.
Theo Bùi Huy Đáp, cấy 1 dảnh ngạnh trê và cấy th−a trong vụ mùa, giống lúa Tám có thể đẻ đ−ợc 232 nhánh, trong đó có 198 nhánh thành bông. Vụ chiêm, giống chiêm chanh đẻ đ−ợc 113 nhánh, trong đó có 101 nhánh thành bông. Tuy nhiên trên đồng ruộng, nếu cấy 4 - 5 dảnh, khóm lúa có thể đẻ đ−ợc 15 - 20 nhánh, sau đó cho khoảng 12 - 15 nhánh hữu hiệu.[14]
2.4.4. Bộ lá lúa và khả năng quang hợp
Khi nghiên cứu về bộ lá cần quan tâm đến sự phân bố của bản lá trong không gian đó. Bản lá là nơi xảy ra quá trình quang hợp và từ đây vật chất
đồng hoá đ−ợc chuyển qua bẹ lá đến các cơ quan bộ phận khác của cây. Sự phân bố bộ lá trong quần thể ruộng lúa chịu ảnh h−ởng bởi yếu tố di truyền của từng giống và tác động của ngoại cảnh nh− phân bón, n−ớc t−ới, nhiệt độ và c−ờng độ ánh sáng và còn chịu ảnh h−ởng của độ cao so với mực n−ớc biển tại nơi trồng trọt, trong đó tác động của yếu tố di truyền vẫn là chính.[25]
Yosida (1985) cho rằng một lá lúa hoàn chỉnh bao gồm: bẹ lá, bản lá, tai lá và thìa lìa. Các giống chín sớm và trung bình có từ 10 - 18 lá/thân chính, các giống mẫn cảm với chu kỳ quang có số lá ổn định trong hầu hết các điều kiện. Thời gian sống của từng lá lúa cũng rất khác nhau, các lá phía trên có thời gian sống lâu hơn các lá phía d−ới, nh− vậy lá đòng có thời gian sống lâu nhất.[29]
Chỉ số diện tích lá (LAI) đ−ợc tính bằng tỷ lệ giữa diện tích lá trên diện tích đất (m2lá/m2đất). Nghiên cứu của Đào Thế Tuấn (1970) cho thấy ở các ruộng lúa có năng suất cao ở Việt Nam chỉ số diện tích lá lớn nhất ở giai đoạn tr−ớc hoặc trong khi trỗ bông. Chỉ số diện tích lá (LAI) thay đổi tuỳ thuộc vào giống lúa và mùa vụ. LAI biến động từ 3 - 8, trung bình 4 - 5, và ruộng lúa năng suất cao LAI có thể đạt tới 6 - 7.[14]
Tác giả Nguyễn Văn Hoan (2002) cho biết giống có thời gian sinh tr−ởng càng dài thì số lá càng nhiều, các giống cực ngắn (thời gian sinh tr−ởng 76 - 90 ngày) có 12 - 13 lá, các giống ngắn ngày (thời gian sinh tr−ởng 91 - 115 ngày) có 14 - 15 lá và cây lúa ra theo quy luật chung, các lá sau ra hoàn chỉnh thì lá tr−ớc lụi đi và luôn duy trì từ 4 - 5 lá xanh.[21]
Bộ lá cứng dày và t−ơng đối hẹp tạo điều kiện cho việc nâng cao mật độ gieo cấy, đồng thời ánh sáng mặt trời vẫn có thể chiếu sâu qua các tầng lá đến gốc, kích thích quá trình đẻ nhánh, hạn chế sâu bệnh và làm tăng thêm diện tích quang hợp tạo ra nhiều chất khô. Các giống lúa nửa lùn th−ờng có bộ lá đứng, dày, cứng và xanh đậm. Có những giống đẻ nhánh rất chụm, lá đứng trong suốt quá trình sinh tr−ởng, có giống ở thời kỳ đẻ nhánh có dạng thân
xoè, lá uốn cong, khi đứng cái (bắt đầu phân hoá đòng) lá đứng thẳng, ba lá