2.5.1. Nhiệt độ
Nhiệt độ cao là một trong những yếu tố quyết định đến sinh tr−ởng và quang hợp của cây trồng. Khi tăng nhiệt độ làm cho không khí quanh cây
trồng thay đổi nh− độ ẩm giảm và áp suất tăng. Chính vì vậy, CO2 đi qua khí khổng bị hạn chế và đây là nguyên nhân giảm quang hợp của cây lúa (Ishihara và cs, 1971; Zeiger và cs, 1987; Kawamitsu và cs, 1993). Trong chuỗi phản ứng quang hợp thì giai đoạn quang hoá không bị ảnh h−ởng nhiều bởi nhiệt độ, tuy nhiên pha tối của quang hợp khi mà có có hoạt động của các enzym thì rất mẫn cảm với nhiệt độ (Isihii và cs, 1977). ánh sáng mạnh đặc biệt khi kết hợp với nhiệt độ cao có thể gây ôxi hoá và phá huỷ bộ máy quang hợp nếu nh− cây trồng không có cơ chế giải phóng năng l−ợng d− thừa (Joshi và cs, 1995). ảnh h−ởng của nhiệt độ đến quang hợp của cây lúa khác nhau với c−ờng độ ánh sáng khác nhau (Ishihara và cs, 1979).[8]
Cây lúa vốn có nguồn gốc nhiệt đới, song d−ới tác động cải tạo của con ng−ời, ngày nay lúa có mặt từ 53 vĩ độ Bắc đến Nam, đ−ợc gieo trồng từ độ cao xấp xỉ mặt n−ớc biển lên đến khoảng 2000m, trong đó các giống lúa Indica đ−ợc gieo trồng phổ biến ở vùng nhiệt đới, còn các giống lúa Japonica lại thích nghi tốt hơn với điều kiện ôn đới miền Trung Trung Quốc, Triều Tiên, Nhật Bản...[14]
Nhiệt độ t−ơng quan chặt với bức xạ mặt trời, mà bức xạ mặt trời là yếu tố khí hậu cơ bản quyết định năng suất cây trồng, do vậy nhiệt độ và năng suất cây trồng có mối t−ơng quan thuận và có nhiều tr−ờng hợp nhiệt độ t−ơng quan chặt với năng suất.
Từ gieo đến chín hoàn toàn cây lúa cần khoảng 2000- 40000C tuỳ thuộc vào giống, trong đó các giống chín sớm cần tổng tích ôn thấp hơn giống chín muộn, các giống thuộc vùng ôn đới cần tổng tích ôn ít các giống ở vùng nhiệt đới. Nh− vậy nếu nhiệt độ trung bình ngày là 250C thì tổng tích ôn 2000- 40000C, t−ơng ứng với giống lúa có thời gian sinh tr−ởng từ 80- 160 ngày.[24]
Trong điều kiện nhiệt độ cao thì thời gian sinh tr−ởng, thời kỳ sinh tr−ởng sinh d−ỡng, thời kỳ sinh tr−ởng sinh thực đều bị rút ngắn. Ng−ợc lại nhiệt độ trung bình ngày thấp hoặc trời rét đậm sẽ kéo dài thời gian sinh
tr−ởng cũng nh− từng giai đoạn sinh tr−ởng sinh d−ỡng và sinh tr−ởng sinh thực. Tuy nhiên mức độ thay đổi về thời gian sinh tr−ởng khác nhau tuỳ thuộc vào thời tiết khí hậu và đặc điểm của giống. Giống CR203 ở phía Bắc trong vụ xuân có thời gian sinh tr−ởng khoảng 135 - 150 ngày, trong vụ mùa khoảng 110 - 120 ngày, trong vụ hè thu khoảng 95 - 100 ngày.[23]
Yakama (1975) cho biết giống lúa miền Bắc Nhật Bản có tổng tích ôn thấp hơn nhiều so với giống có nguồn gốc nhiệt đới nh− IR8 và IR26. Khi nhiệt độ trung bình hàng ngày hạ từ 240C xuống 210C thì số ngày tr−ớc khi trỗ bông của giống lúa IR26 tăng từ 96 ngày lên 134 ngày, nh−ng khi nhiệt độ trên 240C thì số ngày tr−ớc trổ bông giảm từ 91 ngày ở 270C xuống 86 ngày ở 300C, nói cách khác khi nhiệt độ trên 240C nếu cứ tăng 10C thì số ngày tr−ớc trỗ bông rút ngắn đi 2 ngày và 24 0C đ−ợc coi là nhịêt độ có hiệu quả nhất đối với lúa.[29]
Nhu cầu nhiệt độ trong các giai đoạn phát triển của cây lúa cũng khác nhau. Theo Yoshida (1977) nhiệt độ tối thích, nhiệt độ tới hạn thấp và tới hạn cao đối với các giai đoạn sinh tr−ởng của lúa là khác nhau. Theo tác giả trên, nhiệt độ tối thích cho phần lớn các giai đoạn sinh tr−ởng phát triển của cây lúa
vào khoảng 24- 310C. Mức độ ảnh h−ởng của nhiệt độ tới hạn thấp và cao tuỳ
thuộc vào giống và giai đoạn sinh tr−ởng, phát triển của lúa. Nhiệt độ tới hạn cao và thấp làm giảm mạnh năng suất lúa là do ảnh h−ởng đến đẻ nhánh, hình thành bông và chín, đặc biệt là lúc phân bào giảm nhiễm.[29]
Vào lúc phân bào giảm nhiễm của tế bào mẹ hạt phấn, khi gặp nhiệt độ thấp d−ới 200C sẽ làm tăng tỷ lệ hạt lép (Sakate 1969), hạt lép gây ra th−ờng do nhiệt độ thấp vào ban đêm quyết định. Nhiều kết quả cho thấy, các giống lúa khác nhau chịu ảnh h−ởng khác nhau khi gặp điều kiện nhiệt độ thấp.[23]
Theo Yosida (1985) lúa nhạy cảm nhất đối với nhiệt độ thấp vào giai đoạn từ 14- 7 ngày tr−ớc trỗ bông (giai đoạn v−ơn lóng), giai đoạn nhạy cảm thứ 2 là lúc trỗ bông và nở hoa.[29]
Trong phạm vi nhiệt độ thích hợp thì sự chênh lệch lớn giữa nhiệt độ ban ngày và ban đêm sẽ thuận lợi cho lúa làm hạt, chín và dễ đạt năng suất cao hơn trong những vùng mà nhiệt độ ngày và đêm chênh lệch.
2.5.2. ánh sáng
Bức xạ mặt trời đ−ợc coi là yếu tố khí t−ợng quan trọng nhất quyết định năng suất lúa, đặc biệt ở giai đoạn hình thành sản l−ợng, kế đến là giai đoạn chín, còn giai đoạn sinh tr−ởng sinh d−ỡng ảnh h−ởng không đáng kể. ở giai đoạn hình thành sản l−ợng muốn đạt năng suất 5 tấn thóc/ha cần khoảng 300
cal/cm2/ngày. Trời nhiều mây mù trong mùa m−a là yếu tố hạn chế nghiêm
trọng để đạt năng suất lúa lớn hoặc bằng 6 tấn/ha của vùng châu á có gió mùa.[23]
Hầu hết năng l−ợng bức xạ mặt trời có độ dài b−ớc sóng khoảng 0,3- 3 micromét. Quá trình quang hợp trong lá xanh th−ờng sử dụng năng l−ợng mặt trời có độ dài sóng từ 0,4 – 0,7micromét . Tỷ lệ bức xạ hoạt động quang hợp so với bức xạ mặt trời khoảng 0,5 cả ở vùng nhiệt đới cũng nh− ôn đới (MOn Thây, 1972).[24]
L−ợng bức xạ mặt trời tới khoảng 2 cal/cm2/phút nh−ng do bị hấp phụ, khuyếch tán, phản xạ...nên bức xạ tối đa thực tế nhận đ−ợc ở trên bề mặt trái đất chỉ khoảng 40% ở vùng nóng ẩm và 80% ở vùng khô ráo, quang mây của hằng số 2 cal/cm2/phút nói trên. Các vùng trồng lúa th−ờng nhận đ−ợc khoảng 300cal/cm2ngày hoặc nhiều hơn.
Theo Murata và cộng sự: hiệu suất quang hợp của ruộng lúa thay đổi theo các giai đoạn sinh tr−ởng, vào khoảng 0,52% ở mức LAI là 0,36, 2,88% ở mức LAI là 4,10, hiệu suất quang hợp tối đa đối với lúa là 3,7%.[24]
Căn cứ vào phản ứng của lúa với chu kỳ quang, ng−ời ta chia các giống lúa ra làm 2 nhóm:
- Nhóm giống lúa mẫn cảm với quang chu kỳ nh− bao thai, mộc tuyền, tám, lúa nổi...
- Nhóm giống lúa không mẫn cảm với quang chu kỳ nh− CR203, các giống lúa ngắn và trung ngày khác...
Chu kỳ quang tối −u hay nói cách khác là độ dài ngày để lúa ra hoa sớm nhất của hầu hết các giống lúa vào khoảng 9 - 10 giờ. Chu kỳ quang ngắn hơn hoặc dài hơn đều làm chậm quá trình ra hoa và mức độ chậm phụ thuộc vào tính mẫn cảm của từng giống.
Chu kỳ quang tới hạn (độ dài ngày dài nhất mà cây lúa ra hoa đ−ợc) của lúa vào khoảng 12 - 14 giờ.
Các giống lúa không mẫn cảm với chu kỳ quang có thể ra hoa và chín quanh năm nếu đủ n−ớc.
Các giống lúa mẫn cảm với chu kỳ quang sẽ an toàn hơn đối với vùng nhiệt đới châu á trong những năm mùa m−a đến chậm.
2.5.3. N−ớc
N−ớc là yếu tố tăng năng suất quan trọng vừa là yếu tố hạn chế năng suất số một đối với các vùng trồng lúa nhờ n−ớc trời.
Thiếu n−ớc ở mọi giai đoạn đều làm giảm năng suất lúa, đặc biệt từ giai đoạn phân bào giảm nhiễm đến trỗ bông cây lúa rất nhạy cảm nếu thiếu n−ớc. Vào thời kỳ 3 ngày đến 11 ngày tr−ớc trỗ bông nếu bị hạn 3 ngày, tỷ lệ lép cao làm giảm năng suất lúa nghiêm trọng (khoảng 60- 70%).[23]
Theo King (1971) nhu cầu n−ớc hàng tháng đối với lúa có t−ới để đạt năng suất cao và ổn định vào khoảng 180 - 300mm và cả vụ cần chừng 1240mm, trong đó thời kỳ mạ cần 40mm, làm đất cần 200mm, t−ới cho ruộng cần 1000mm và còn lại l−ợng n−ớc mất đi hàng ngày do thoát hơi n−ớc, bốc hơi và thẩm thấu.[23]
L−ợng n−ớc mất đi do thoát hơi n−ớc tăng lên theo chỉ số diện tích lá và đạt đỉnh cao khi LAI khoảng 3,5 - 4,0 và trời nắng. L−ợng n−ớc mất do bốc hơi liên quan tới các yếu tố khí hậu đặc biệt là nhiệt độ, ẩm độ không khí và
tốc độ gió. N−ớc mất do thẩm thấu chiều thẳng đứng và rò rỉ qua bờ ruộng liên quan đến khả năng giữ n−ớc của đất và địa hình.
Khi lúa ngập n−ớc ở các mức độ khác nhau vào các giai đoạn khác nhau thì năng suất lúa sẽ bị giảm khác nhau. Theo Pande(1976) đối với giống lúa Jaya ngập 25% chiều cao cây vào giai đoạn mạ, đẻ nhánh tối đa thì bị giảm 18 - 25% năng suất so với đối chứng ngập n−ớc th−ờng xuyên 2cm, ngập 50% chiều cao cây thì giảm 25 - 38%, ngập 75% chiều cao cây thì giảm khoảng 32 - 42%, nếu bị ngập từ giai đoạn đẻ nhánh tối đa đến trỗ hoa ở các mức độ 25%, 50% và 75% chiều cao cây thì năng suất sẽ giảm t−ơng ứng là 19- 26%, 29- 36% và 28 - 44%, nếu ngập ở giai đoạn từ nở hoa đến chín ở mức độ 25%, 50% và 75% chiều cao cây thì năng suất sẽ giảm t−ơng ứng là 19 - 21%, 24 - 34% và 30 - 50%.[16]
2.6. Cơ cấu mùa vụ và bộ giống lúa huyện Quỳnh Phụ – Thái Bình 2.6.1. Cơ cấu mùa vụ 2.6.1. Cơ cấu mùa vụ
Theo Đào Thế Tuấn (1984) cơ cấu mùa vụ và cơ cấu cây trồng là thành phần các giống và loài cây đ−ợc bố trí theo không gian và thời gian trong một hệ sinh thái nông nghiệp, nhằm tận dụng hợp lý nhất nguồn lợi tự nhiên, kinh tế - xO hội sẵn có. Bố trí cơ cấu mùa vụ hợp lý là biện pháp kỹ thuật tổng hợp nhằm sắp xếp lại hoạt động của hệ sinh thái.(dẫn theo Tr−ơng Đích)[16]
Zandstra và cs (1981) đO cho rằng, ở châu á cuộc cách mạng xanh giữa thế kỷ XX đO phát hiện và sử dụng thành công cơ cấu mùa vụ của các giống lúa n−ớc và lúa mì ngắn ngày, năng suất cao, giúp hình thành các cơ cấu cây trồng tăng vụ, thâm canh trên các loại đất có n−ớc t−ới và cả đất nhờ n−ớc trời.(dẫn theo Trần Văn Đạt)[15]
ở Việt Nam, Nguyễn Duy Tính và cs (1995) đO nhận định rằng: “Ruộng lúa n−ớc là cơ sở văn minh Nông nghiệp sông Hồng”. Nghề trồng lúa đO chuyển biến theo h−ớng chung là giống lúa, cơ cấu mùa vụ, tăng vụ, thâm canh.
Theo Nguyễn Văn Hoan (2003) một vụ lúa, một trà lúa cần đ−ợc thoả mOn 3 yêu cầu sau:[21]
- Điều kiện sinh thái phù hợp cho cây lúa sinh tr−ởng, phát triển
- Thoả mOn yêu cầu của hệ thống cây trồng
- Tránh đ−ợc các yếu tố cực đoan của khí hậu, thời tiết để hạn chế tổn thất khi thu hoạch.
Một giống lúa tốt chỉ phát huy hết tiềm năng của nó ở một điều kiện khí hậu thời tiết nhất định. Bố trí gieo cấy một giống lúa ở mùa vụ và thời tiết phù hợp với giống không những để phát huy hết tiềm năng của nó mà còn tạo điều kiện để cây trồng luân canh sau lúa, nhất là cây vụ đông sinh tr−ởng, phát triển thuận lợi cho năng suất cao, chất l−ợng tốt.
2.6.2. Bộ giống lúa huyện Quỳnh Phụ – Thái Bình
Tr−ớc đây ở Việt Nam nói chung, Quỳnh Phu – Thái Bình nói riêng mỗi năm chỉ trồng 2 vụ lúa chiêm và lúa mùa.
Lúa chiêm khó đạt đ−ợc năng suất cao trên diện rộng không những do đặc tính của lúa chiêm mà còn do những hạn chế của vụ chiêm trong nông lịch. Các giống lúa chiêm phần lớn là những giống lúa cao cây, phản ứng có mức độ với những biện pháp kỹ thuật thâm canh nh− sức chịu phân kém nên dễ đổ, cây cao, lá xoè nên không thể cấy dày...vì vậy rất khó điều khiển để cây lúa sinh tr−ởng, phát triển tốt làm cơ sở cho lúa có nhiều bông, nhiều hạt đạt năng suất cao.[24]
Vụ lúa chiêm đ−ợc gieo cấy trong một thời gian khá dài, bắt đầu gieo mạ sớm từ trung tuần tháng 10 cho đến cuối tháng 5 đầu tháng 6 mới cho thu hoạch. Nh−ợc điểm chủ yếu của mạ chiêm là thời kỳ mạ khỏe nằm trong điều kiện thời tiết rét và hanh khô, khi cấy lại vào thời kỳ rét nhất, chất l−ợng cây mạ kém nên sau khi cấy lúa bén rễ hồi xanh và sinh tr−ởng rất chậm. Trong lúc đó lúa mùa (mùa chính vụ và mùa muộn) chiếm đại bộ phận diện tích chỉ đ−ợc thu
hoạch tập trung vào tháng 11 và một phần vào đầu tháng 12. Vì vậy, sau khi gặt xong lúa mùa, thời gian làm đất chuẩn bị cho cấy vụ chiêm rất ngắn.
Theo Bùi Huy Đáp (2001), phần lớn những trở ngại khó khăn của vụ lúa chiêm có thể khắc phục bằng việc thay thế vụ lúa chiêm bằng vụ lúa xuân.
Đến đầu thập niên 70, trên cơ sở phân tích và những kết quả nghiên cứu về các mặt sinh lý sinh thái, sinh tr−ởng phát triển, kỹ thuật gieo trồng, quy luật phát sinh phát triển sâu bệnh, kết hợp với những thực nghiệm trong sản xuất đO đi đến những kết luận nhằm chứng minh rằng Việt Nam đO thành công trong việc đ−a lúa xuân thay lúa chiêm. Cơ cấu vụ lúa xuân – lúa mùa sớm – cây vụ đông đO đ−ợc áp dụng linh hoạt, mang lại nhiều lợi ích kinh tế rõ ràng cho ng−ời dân ở nhiều địa ph−ơng trong cả n−ớc.
Bùi Huy Đáp (2001), đO viết “rõ ràng lúa xuân đO và đang tác động nh− một yếu tố cách mạng đối với nghề trồng lúa đối với cả nông nghiệp miền Bắc. Chính vụ lúa xuân đO tạo những tiền đề và cơ sở cho những giống lúa mới thấp cây có tiềm năng năng suất cao phát huy đ−ợc khả năng của chúng, dẫn đến những năng suất 70 - 80 tạ/ha hay hơn thế nữa trên một ha. Và với lúa xuân, cuộc “cách mạng xanh” ở miền Bắc Việt Nam đO tiến hành theo con đ−ờng không giống con đ−ờng của một số n−ớc khác ở Nam hay Đông Nam Châu á”.[14]
Những giống lúa đO đ−ợc gieo cấy trong điều kiện vụ xuân tại huyện Quỳnh Phụ - Thái Bình trong những năm qua nh−:
- Trà xuân sớm: th−ờng sử dụng các giống có thời gian sinh tr−ởng dài và có khả năng chịu rét trong giai đoạn mạ: VN 10, DT 10, X21, Xuân số 5, Xi23, 8865.
- Trà xuân trung: th−ờng sử dụng các giống nh− C70, C71, 1548.... - Trà xuân muộn: sử dụng các giống có thời gian sinh tr−ởng ngắn nh−: CR203, Q5...
Tr−ớc đây lúa mùa là vụ lúa chính, chiếm −u thế về năng suất và sản l−ợng. Mặc dù còn có những yếu tố hạn chế nh− bOo lụt, ngập úng...nh−ng nhìn chung lúa sinh tr−ởng trong mùa m−a, có điều kiện thuận lợi về nhiệt độ, ánh sáng.... Tuy nhiên từ khi xuất hiện các giống lúa ngắn ngày, năng suất cao, vụ xuân đ−ợc hình thành dần thay thế vụ chiêm thì −u thế của lúa xuân đO v−ợt trội hơn lúa mùa, vụ xuân đO trở thành vụ lúa sản xuất chính trong năm.
Tuy nhiên, với những điều kiện thuận lợi về thời tiết khí hậu, đất đai, vụ lúa mùa vẫn là vụ lúa quan trọng, là một trong hai vụ lúa chính ở miền Bắc Việt Nam.
Vụ lúa mùa cũng đ−ợc gieo cấy với 3 trà lúa khác nhau: mùa sớm, mùa trung và mùa muộn.
- Trà mùa sớm: nằm trong cơ cấu luân canh 3 vụ: lúa xuân – lúa mùa
sớm – cây vụ đông nên th−ờng sử dụng các giống lúa có thời gian sinh tr−ởng ngắn để thu hoạch sớm kịp giải phóng đất làm cây vụ đông. Các giống phổ biến đO đ−ợc gieo cấy là: CR203, Q5, Khang dân...
- Trà mùa trung: hiện nay do xu h−ớng tăng diện tích gieo trồng cây
vụ đông trong sản xuất nên diện tích cấy trà mùa trung dần thu hẹp lại. Trà