CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.4. Khái quát về đặc điểm sinh lý và sinh thái của lúa
1.4.2. Đặc điểm sinh thái của lúa
Cây lúa xuất xứ từ vùng nhiệt đới nên điều kiện khí hậu nóng ẩm là điều kiện thuận lợi cho cây lúa phát triển. Lúa là loại cây ƣa nóng, để hoàn thành chu kỳ sống, cây lúa cần một lƣợng nhiệt nhất định. Trong điều kiện trồng lúa ở nƣớc ta, thƣờng những giống ngắn ngày cần một lƣợng tổng tích ôn là 2.500- 3.0000C, giống trung ngày từ 3.000-3.5000C, giống dài ngày từ 3.500-4.5000C.
Nhiệt độ: có tác dụng quyết định đến tốc độ sinh trƣởng của cây lúa
nhanh hay chậm, tốt hay xấu. Trong phạm vi 20-300C, nhiệt độ càng tăng cây lúa phát triển càng mạnh. Ở nhiệt độ trên 400C hoặc dƣới 170C, cây lúa tăng trƣởng chậm lại. Dƣới 130C cây lúa ngừng sinh trƣởng, nếu kéo dài 1 tuần lễ cây lúa sẽ chết. Phạm vi nhiệt độ mà cây lúa có thể chịu đựng đƣợc và nhiệt độ tối ƣu thay đổi tùy theo giống lúa, giai đọan sinh trƣởng, thời gian bị ảnh hƣởng và tình trạng sinh lý của cây lúa [6].
Trong quá trình sinh trƣởng, nếu nhiệt độ hữu hiệu cao cây lúa nhanh đạt đƣợc tổng nhiệt độ cần thiết để kết thúc một giai đoạn sinh trƣởng-phát triển, lúa sẽ ra hoa và chín sớm hơn so với nhiệt độ hữu hiệu thấp. Ðối với vụ Đông Xuân ở nƣớc ta, các giống lúa ngắn ngày là những giống mẫn cảm với nhiệt độ (giống cảm ôn) nên thời gian sinh trƣởng dễ biến động theo nhiệt độ và thời vụ, vì vậy việc dự báo thời tiết trong vụ Đông Xuân cần phải đƣợc coi trọng và chú ý theo dõi để bố trí cơ cấu mùa vụ cho thích hợp, tránh để trƣờng hợp khi lúa trỗ gặp rét. Đối với vụ Mùa, điều kiện nhiệt độ tƣơng đối ổn định nên thời gian sinh trƣởng của các giống lúa ít thay đổi.
Cây lúa yêu cầu nhiệt độ khác nhau qua các thời kỳ sinh trƣởng:
- Thời kỳ nảy mầm: nhiệt độ thích hợp nhất đối với quá trình nảy mầm là 30-350C, những nhiệt độ thấp hơn 130C và cao hơn 400C không có lợi cho quá trình nảy mầm và phát triển của mầm.
- Thời kỳ mạ: nhiệt độ thích hợp cho cây mạ phát triển là 25-300C. Với vụ Hè Thu và vụ Mùa nói chung nhiệt độ thích hợp cho cây mạ phát triển. Với vụ
Đông Xuân ở đồng bằng sông Hồng, diễn biến thời tiết phức tạp, nếu gieo mạ sớm hoặc những năm trời ấm kéo dài thƣờng có hiện tƣợng mạ già, mạ ống; vào những năm giai đoạn mạ gặp trời rét, cây mạ có thể bị chết rét. Ðể chống rét cho mạ, hiện nay ngƣời ta dùng biện pháp kỹ thuật che phủ Ni lông cho mạ là biện pháp chống rét hữu hiệu nhất.
- Thời kỳ đẻ nhánh, làm đòng: nhiệt độ thích hợp nhất là 25-320C. Nhiệt độ thấp dƣới 160C hay cao hơn 380C đều không thuận lợi cho việc đẻ nhánh, làm đòng của cây lúa. Diễn biến phức tạp của nhiệt độ trong vụ Đông Xuân ở đồng bằng sông Hồng cũng gây ra nhiều bất lợi cho thời kỳ này.
- Thời kỳ trỗ bông, làm hạt: đây là thời kỳ cây lúa mẫn cảm nhất với điều kiện ngoại cảnh, nhất là nhiệt độ. Thời kỳ này yêu cầu nhiệt độ tốt nhất từ 25- 280C. Với ngƣỡng nhiệt độ này, vụ Đông Xuân ở các tỉnh phía Bắc nếu không bố trí cơ cấu mùa vụ thích hợp thì thời gian trỗ dễ gặp lạnh. Trong thời gian cây lúa trổ bông-nở hoa, phơi màu, thụ tinh nếu gặp nhiệt độ thấp (dƣới 170C) hoặc quá cao (trên 400C) đều không có lợi. Khi gặp rét hoặc nhiệt độ quá cao hoa lúa không thụ phấn đƣợc, tỉ lệ hạt lép sẽ cao. Thời kỳ làm hạt nếu gặp lạnh, quá trình vận chuyển vật chất về hạt kém, trọng lƣợng hạt giảm cũng ảnh hƣởng đến năng suất lúa.
Nhu cầu nƣớc của lúa: Nói chung nhu cầu nƣớc của cây lúa lớn hơn so
với một số cây trồng khác. Trƣớc đây, ở nƣớc ta cũng nhƣ một số nƣớc trong khu vực, khi chƣa có công trình thủy lợi thì hàng năm chỉ gieo cấy đƣợc một vụ vào mùa mƣa. Nguồn nƣớc mƣa rất quan trọng, nó không chỉ cung cấp nƣớc cho cây trồng sinh trƣởng và phát triển, mà còn làm thay đổi tiểu khí hậu trong ruộng lúa. Những cơn mƣa nhiệt đới mang đến nguồn đạm từ khí trời và mang nguồn ô xi cho ruộng lúa. Trong điều kiện thủy lợi chƣa hoàn chỉnh, hoặc hệ thống công trình xuống cấp, hoặc hồ chứa không xả nƣớc thì lƣợng mƣa là một trong những yếu tố khí hậu có tính chất quyết định đến việc hình thành các vùng trồng lúa và các vụ lúa trong năm. Trong mùa mƣa ẩm, lƣợng mƣa cần thiết cho
cây lúa trung bình là 6-7 mm/ngày và 8-9 mm/ngày trong mùa khô nếu không có nguồn nƣớc khác bổ sung. Nếu tính luôn lƣợng nƣớc thấm và bốc hơi thì trung bình 1 tháng cây lúa cần một lƣợng mƣa khoảng 200 mm và trong cả vụ lúa 5 tháng cần khoảng 1000 mm, chƣa kể lƣợng nƣớc cần thiết để làm đất gieo mạ và cấy, khoảng 200-250 mm tùy theo loại đất.
Điều kiện ánh sáng: Ngoài điều kiện nhiệt độ và nƣớc, ánh sáng là yếu tố
thứ 3 ảnh hƣởng không nhỏ tới sinh trƣởng và năng suất lúa. Bức xạ mặt trời luôn có ý nghĩa quan trọng đối với sản xuất nông nghiệp. Trƣớc hết, ánh sáng là nguồn năng lƣợng mà cây xanh thông qua quang hợp để chuyển đổi thành năng lƣợng hoá học tạo sinh khối và sản phẩm; mặt khác, bức xạ mặt trời cũng là nguồn năng lƣợng của quá trình bốc thoát hơi, yếu tố quyết định nhu cầu nƣớc của cây trồng. Chu kỳ chiếu sáng có tác dụng đến quá trình làm đòng, ra hoa ở một số giống, nhất là giống địa phƣơng. Cƣờng độ ánh sáng ảnh hƣởng trực tiếp đến sự quang hợp của cây lúa, thể hiện chủ yếu bằng năng lƣợng ánh sáng mặt trời chiếu trên đơn vị diện tích đất (lƣợng bức xạ). Bức xạ mặt trời gồm: ánh sáng trực xạ (ánh sáng chiếu trực tiếp), ánh sáng phản xạ (ánh sáng phản chiếu), ánh sáng tán xạ (ánh sáng khuyếch tán) và ánh sáng thấu qua…đều có tác dụng nhất định đối với quang hợp của quần thể ruộng lúa. Thông thƣờng, cây lúa chỉ sử dụng đƣợc khoảng 65% năng lƣợng ánh sáng mặt trời chiếu tới ruộng lúa. Trong điều kiện bình thƣờng, lƣợng bức xạ trung bình từ 250 đến 300 cal/cm2/ngày thì cây lúa sinh trƣởng tốt và trong phạm vi này lƣợng bức xạ càng cao, quá trình quang hợp xảy ra càng mạnh. Bức xạ mặt trời ảnh hƣởng lớn đến các giai đọan sinh trƣởng khác nhau và năng suất lúa, đặc biệt ở các giai đoạn sau.
Nhu cầu và vai trò các chất dinh dƣỡng: Đạm là nguyên tố quan trong
nhất giúp cho lúa sinh trƣởng và phát triển, tăng khả năng đẻ nhánh, các nhánh hữu hiệu và kiến tạo năng suất Lân có vai trò quan trọng trong sự phát triển của hệ rễ giúp cho lúa có thể hút các chất dinh dƣỡng từ đất. Trong một số trƣờng
hợp đất phèn và đất phèn mặn thì lân còn có vai trò kìm hãm các độc tố giúp cho lúa sinh trƣởng và phát triển.Kali đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển của cây lúa. Ngoài ra có vai trò trong việc vận chuyển các chất, giúp cho cây cứng, tăng khả năng chống đổ và chống chịu sâu bệnh Thiếu kali cây thƣờng còi cọc, lá thƣờng bị cháy không còn khả năng quang họp dẫn đến năng suất thấp và tỷ lệ hạt lép nhiều.