2.5.1 Năng suất
Năng suất lúa được hình thành và chịu ảnh hưởng trực tiếp của 4 yếu tố, gọi là 4 thành phần năng suất: số bông/đơn vị diện tích, số hạt chắc/bơng, tỷ lệ hạt chắc, trọng lượng hạt; các thành phần này có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, 4 thành phần này càng gia tăng thì năng suất lúa càng cao, đến lúc 4 thành phần này đạt được cân bằng tối hảo thì năng suất lúa sẽ tối đa; vượt trên mức cân bằng này, một trong những yếu tố này tăng lên nữa sẽ ảnh hưởng gây ra mâu thuẫn lớn giữa các thành phần, trong đó số bơng/m2 là thành phần năng suất quan trọng nhất trong các thành phần năng suất (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
Theo Matsushima (1970) mô tả cây lúa năng suất cao có 6 đặc điểm nổi bật sau: - Có tổng hạt cần thiết và vừa đủ trên đơn vị diện tích. Muốn có năng suất 9 tấn/ha, cây lúa phải có tổng số hạt chắc cao và ít hạt lép. Với 1 giống có trọng lượng 1000 hạt là 23 g, tổng số hạt cần là 40.000 hạt/m2. Số hạt lép không vượt quá 10% đến 20%. Nói cách khác, trong điều kiện lúa cấy cây lúa phải đẻ nhánh nhiều.
- Thân thấp có nhiều bơng nhưng bông ngắn. Cây lúa lý tưởng phải thấp giàn (tức là 3 lóng dưới phải ngắn lại) để tránh đổ ngã. Các kết quả nghiên cứu cho biết: nếu tăng số hạt/m2 bằng nhau, thì những cây có số hạt trên bơng ít hơn thường có tỷ lệ hạt chắc cao hơn. Do đó, giống lúa cao sản cần có nhiều bơng mà yếu tố hạt trên bơng càng ít thì tỷ lệ hạt chắc càng cao.
- Hai hoặc ba lá trên cùng phải ngắn, dày và thẳng đứng. Những cây lúa có cùng diện tích lá nhưng cây nào có nhiều lá ngắn hơn sẽ có khả năng đồng hố cacbon cao hơn. Lá lúa có thể quang hợp được cả hai mặt và lá càng dày càng có khả năng đồng hố cacbon cao hơn. Góc lá thẳng, nhất là 3 lá trên cùng có thể tận dụng được ánh sáng khuyếch tán, sự đồng hoá cacbon cao hơn. Mặc khác, chiều dài của 3 lá trên cùng, nhất là lá cờ có tỷ lệ tương quan nghịch với tỷ lệ hạt chắc. Ruộng lúa xum xuê, tổng chiều dài 2 hoặc 3 lá trên cùng càng lớn thì tỷ lệ hạt chắc càng giảm.
- Giữ màu xanh sau khi trổ. Đối với lúa khoảng 2/3 lượng tinh bột tạo thành năng suất sau này là do sự đồng hoá cacbon cao sau khi trổ. Tuy nhiên, đối với các giống lúa cao sản, tác giả đã nhận thấy khoảng 90% năng suất lúa do sự quang hợp của cây lúa sau thời gian trổ gié. Như vậy, chúng ta cần tạo ra cây lúa khoẻ, tăng hoạt
động của rễ, tăng lượng đạm trong phiến lá, giữ cho lá luôn xanh không bị phai màu sau khi trổ bơng đến lúc lúa bắt đầu chín vàng.
- Giữ càng nhiều lá lúa xanh trên bông càng tốt. Trong giai đoạn từ khi trổ bông đến lúc lúa chín, lá xanh tươi biểu hiện tình trạng khoẻ mạnh của bộ rễ cũng như của toàn cây lúa.
- Trổ vào lúc có thời tiết tốt suốt 40 ngày từ 15 ngày trước khi trổ đến 25 ngày sau khi trổ gié. Vì 90% năng suất tạo thành do quang hợp sau khi trổ nên lượng bức xạ mặt trời có ảnh hưởng rất lớn trong giai đoạn này. Nếu lượng ánh sáng không đủ vào giai đoạn giảm nhiễm thì số lượng hạt cũng như trọng lượng hạt giảm dẫn đến năng suất thấp. Do đó, chúng ta cần xác định thời vụ thích hợp để lúa trổ vào lúc có nắng tốt, khơng mưa.
Theo Võ Tịng Xn (1986), ngồi những đặc tính ngắn ngày, khơng quang cảm, có bộ lá thẳng (nhất là lá cờ) để ánh sáng rọi vào 2 mặt lá, lá có màu xanh đậm, v.v… cây lúa năng suất cao phải:
- Có ít nhất 3 lá cịn xanh sau khi trổ và giữ màu xanh cho đến khi hạt chín đều. - Chiều cao trung bình từ 80 cm đến 110 cm, lóng ngắn, cứng rạ, bẹ ơm sát thân, chống đổ ngã.
- Chống sâu bệnh nhất là rầy nâu.
- Hạt có trọng lượng cao, dạng hạt dài, gạo trắng, phẩm chất ngon.
2.5.2 Thành phần năng suất
2.5.2.1 Số bơng/m2
Theo Nguyễn Đình Giao và ctv., (1997) thì số bơng trên mét vng có tính chất quyết định và sớm nhất đến năng suất lúa. Nó có thể đóng góp 74% năng suất trong khi số hạt và trọng lượng hạt chỉ đóng góp 26% năng suất cịn lại. Đặc tính số bông/m2 di truyền độc lập với nhiều đặc tính quan trọng khác và phụ thuộc vào mật độ sạ cấy, khả năng nở bụi; và 2 yếu tố này thay đổi tuỳ theo giống lúa, điều kiện đất đai, thời tiết, lượng phân bón nhất là phân đạm và chế độ nước (Yoshida, 1981; Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
2.5.2.2 Số hạt chắc/bơng
Trong thời kỳ làm địng nếu cây khoẻ, các lóng gốc to có tác dụng tốt đến việc phân hố hoa trên bơng, hàm lượng các chất ở lá trong thời kỳ làm đòng cao hay thấp cũng ảnh hưởng đến số hoa trên bông. Ở các giống lúa cải tiến, số hạt chắc/bông từ 80 hạt/bông đến 100 hạt/bông đối với lúa sạ hoặc từ 100 hạt/bông đến 120 hạt/bông đối với lúa cấy là tốt trong điều kiện ĐBSCL (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
Theo Yoshida (1981) thì số hạt trên bơng được quyết định trong giai đoạn sinh trưởng sinh dục. Khởi đầu sự sinh trưởng sinh dục, số hạt tối đa được xác định bởi sự phân hoá các nhánh và hạt.
2.5.2.3 Tỷ lệ hạt chắc
Tỷ lệ hạt chắc phụ thuộc vào số hoa trên bơng, đặc tính sinh lý và điều kiện ngoại cảnh, khi số hoa trên bông quá nhiều dễ dẫn tới tỷ lệ hạt chắc thấp; các giống có khả năng quang hợp, tích luỹ và chuyển vị các chất mạnh với cấu tạo mô cơ giới vững chắc không đổ ngã sớm, trổ và tạo hạt trong điều kiện thời tiết tốt, chất dinh dưỡng đầy đủ thì tỷ lệ hạt chắc sẽ cao và ngược lại (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Số hạt tối đa được xác định bởi sự phân hố các nhánh và hạt (Yoshida, 1981). Muốn lúa có năng suất cao thì tỷ lệ hạt chắc phải đạt đến 80% (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
Ngoài các yếu tố trên, theo Yoshida (1981) thì tỷ lệ hạt chắc cịn phụ thuộc vào: - Mức đạm bón cao; ở mức đạm bón cao một số giống có tỷ lệ hạt chắc thấp. - Lốp đổ hoặc thân yếu bị cong làm giảm tỷ lệ hạt chắc.
- Nhiệt độ và độ ẩm khơng khí: độ ẩm khơng khí < 20% có thể gây ra tỷ lệ hạt lép cao nếu duy trì từ lúc ngậm địng đến trổ bơng.
- Bức xạ mặt trời: tỷ lệ hạt chắc thường giảm xuống khi số hạt trên mét vuông tăng lên, khi bức xạ mặt trời thấp thì nguồn phóng xạ không đủ để tạo lượng Cacbonhydrat giúp cho quá trình sinh trưởng của tất cả hạt lúa, kết quả là số hạt lép tăng lên.
Xu hướng chọn giống hiện nay là chọn giống có mật độ hạt/bông cao cùng với tỷ lệ hạt chắc cao (Vũ Văn Liết, 2004).
2.5.2.4 Trọng lượng 1000 hạt
Trọng lượng 1000 hạt là yếu tố cuối của thành phần năng suất, phụ thuộc chủ yếu vào giống so với các yếu tố khác thì trọng lượng 1000 hạt ít biến động. Phần lớn các giống lúa có trọng lượng 1000 hạt biến thiên từ 20 g đến 30 g, chủ yếu là do đặc tính di truyền, điều kiện mơi trường chỉ ảnh hưởng một phần vào thời kỳ giảm nhiễm (18 ngày trước khi trổ) trên cỡ hạt cho đến khi vào chắc rộ (từ 15 ngày đến 25 ngày sau khi trổ) trên độ mẩy của hạt (Nguyễn Đình Giao và ctv., 1997; Nguyễn Ngọc Đệ,
2008).
Theo Yoshida (1981), kích thước hạt bị khống chế chặt chẽ bởi kích thước vỏ trấu, gen điều khiển tính trạng hạt ở mức độ trội hoàn toàn hay trội từng phần. Trọng lượng hạt cũng là một đặc tính quan trọng góp phần nâng cao năng suất lúa. Theo Lê Xuân Thái (2003), chọn giống có trọng lượng 1000 hạt cao là rất cần thiết trong việc
gia tăng năng suất nhưng khơng nên chọn giống có trọng lượng 1000 hạt q cao vì như thế sẽ làm giảm giá trị xuất khẩu.