CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN
1.2.2. Tình hình nghiên cứu cỏ dại trên cây lúa Việt Nam
Ở Việt Nam, qua hai lần điều tra, lần thứ nhất vào năm 1970 tác giả Hoàng Anh Cung (1978) đã phát hiện đƣợc 43 loài cỏ dại thuộc 14 họ thực vật trên ruộng lúa nước ở vùng ĐBSCL và lần thứ hai vào năm 1980 phát hiện 49 loài thuộc 18 họ.
Kết quả điều tra của Nguyễn Hồng Sơn (Nguyễn Hồng Sơn 2000) tại Việt Nam đã phát hiện 60 loài cỏ dại thuộc 19 họ thực vật khác nhau trong ruộng lúa cấy ở đồnbằng Sông Hồng. Thành phần cỏ dại chính trong ruộng lúa nước là nhóm cỏ hòa thảo, nhóm chác, lác và nhóm cỏ lá rộng.
Các kết quả nghiên cứu về cỏ lồng vực Echinochloa spp.
Cỏ lồng vực (Echinochloa spp.) là cỏ dại hàng năm có chiều cao từ 1 đến 2 m, thân cứng, hình dáng giống cây lúa (lúc chƣa phát hoa) và không chỉ gây hại cho phát triển lúa mà còn cho các cây trồng khác trong điều kiện thời tiết ấm áp (Chin 1998).
Nó phổ biến và cạnh tranh đáng kể với cây lúa vì Echinochloa spp. cũng thuộc về nhóm cây C4 (An 2010), và do đó có những điểm tương đồng về đặc điểm cuộc sống đối với cây lúa. Trong các hệ thống độc canh, khi Echinochloa spp. và lúa đang phát triển cùng nhau, chúng cho thấy một mô hình phát triển tương tự để chiết chất dinh dưỡng từ đất (Holm và cộng sự 1977). Khi có mật độ và phân bón tương tự được cung cấp, Echinochloa spp. có thể vƣợt trội hơn lúa vì có ƣu thế về khả năng hấp thụ chất dinh dƣỡng (Chauhan & Abugho 2013). Ngoài ra, An (2010) cũng nói rằng Echinochloa spp. có tiềm năng cao hơn khi sử dụng nitrat và nước so với lúa. Hơn nữa, Holm et al. (1977) cũng nói rằng Echinochloa spp. có thể hấp thụ tới 60-70%
lƣợng nitơ từ đất và có thể sử dụng các chất dinh dƣỡng khác từ đất hiệu quả hơn lúa.
Zhang et al. (2017) kết luận rằng lúa có tỷ lệ quang hợp lá thấp hơn và bị giảm sự trao đổi chất vì Echinochloa spp. dẫn đến mất năng suất và chất lƣợng gạo. Khả năng thích ứng cao đối với hệ sinh thái là một trong những khả năng quan trọng nhất đối với sự lan rộng của cỏ dại này (Bajwa et al. 2015).
Cỏ lồng vực Echinochloa spp. không chỉ là loài phổ biến nhất trên ruộng lúa mà còn xuất hiện trên nhiều loại cây trồng khác với phạm vi phân bố rộng từ 500
Bắc đến 400 Nam (Azmi, 1995; Kim, 1996). Theo Michleal (1983) giống cỏ lồng vực có tới 50 loài. Theo Moody (1989) ở các nước khu vực Nam và Đông Nam Á có 21 loài cỏ lồng vực, trong đó có 2 loài phổ biến và quan trọng là Echinochloa crus – galli và Echinochloa colonum (Kim, 1996). Ở nước ta, theo Hồ Minh Sỹ (1994), Hoàng Anh Cung (1980), Dương Thiên Tước (1994), Trần Hợp (1968) có 2 loài cỏ lồng vực trên ruộng lúa nước là: Cỏ lồng vực nước E. crus – galli (L.) Beauv và cỏ lồng vực cạn E.colona Link, nhƣng theo Lê Khả Kế (1975) thì ngoài 2 loài cỏ trên thì còn có loài cỏ núc Echinochloa fructamentacea. Là một loài thực vật C4, cỏ lồng vực có khả năng cạnh tranh và gây thiệt hại lớn đối với năng suất lúa. Trong điều kiện không đƣợc phòng trừ, khi mật độ cỏ lồng vực cỏ lên cao có thể làm giảm năng suất tới 70 – 87% (Maun, 1986; Smith, 1983; Wenming, 1997; Kropff, 1988; Hoàng Anh Cung, 1980; Nguyễn Hữu Hoài, 1999), các điều kiện sinh thái nhƣ mật độ, mực nước tưới trên đồng ruộng có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình nảy mầm, sinh trưởng và các chỉ tiêu sinh học khác của cỏ lồng vực.
1.2.2.2. Nghiên cứu các biện pháp trừ cỏ
Các biện pháp phòng ngừa cỏ dại hại lúa
* Loại bỏ cơ quan sinh sản của cỏ dại tồn tai trong lúa giống
Các cơ quan sinh sản của cỏ dại có thể tồn tại trong giống lúa, nhất là hạt cỏ.
Khi gieo thóc giống trên ruộng mạ hoặc rắc vãi cần phải làm sạch, loại trừ hạt cỏ dại (nhất là cỏ lồng vực) bằng cách:
- Phơi khô, quạt sạch trước khi ngâm thóc giống, hạt cỏ nhẹ hơn hạt thóc sẽ bị loại bỏ khi phần thóc để giống.
- Dùng nước có tỷ trọng lớn (nước bùn, nước muối) nhúng hạt giống vào để loại bỏ hạt lép, hạt lửng và các cơ quan sinh sản của cỏ dại.
* Trừ cỏ ở bờ ruộng, mương máng, làm sạch nguồn nước tưới
Cỏ dại có thể sống cả trên bờ và dưới ruộng. Không ít loài sống trên bờ cũng phát triển nhanh, mạnh không thua kém những loài sống dưới ruộng và từ các bờ ruộng, chúng phát tán xuống ruộng. Vì vậy, trước khi gieo trồng, bờ được làm sạch cỏ, đắp cẩn thận thì không những ngăn được cỏ mà còn giữ được nước trong ruộng khỏi rò rỉ đi nơi khác.
Nguồn nước tưới cho cây trồng chủ yếu lấy từ sông, ao, hồ. Đó là những nơi có nhiều mầm mống cỏ dại hại lúa. Những loại nước này được dẫn vào đồng theo hệ thống mương máng khá dài. Nếu đường mương không được tu sửa, dọn dẹp thì cỏ dại sẽ mọc nhiều và nước chảy qua sẽ cuốn đi các cơ quan sinh sản của cỏ, đưa vào ruộng lúa. Gặp điều kiện thuận lợi, các cơ quan này sinh sôi nảy nở nhanh, uy hiếp lúa. Vì vậy, muốn ngăn chặn cỏ dại vào đồng ruộng thì phải thường xuyên tu sửa mương máng, trừ cỏ bờ mương, làm sạch nguồn nước tưới.
* Ủ phân kỹ để tiêu diệt mầm cỏ trước khi đem bón ra ruộng
Ở nước ta, tập quán dùng phân chuồng, phân xanh bón cho ruộng đã có từ xa xưa. Người xưa có câu “nhất nước, nhì phân” cũng là để khẳng định vị trí của phân chuồng, phân xanh trong việc trồng lúa, nâng cao năng suất lúa. Phân chuồng là loại phân tổng hợp, chứa nhiều cơ quan sinh sản của cỏ. Hạt cỏ do trâu, bò, lợn ăn vào trong cơ thể nhƣng không bị tiêu hóa của gia súc, hạt cỏ nảy mầm càng nhanh, càng nhiều, đặc biệt là cỏ lồng vực.
Các chất độn chủ yếu là rơm rạ, cỏ dại nên chứa nhiều hạt cũng nhƣ nhiều cơ quan sinh sản của cỏ. Do đó, trước khi đem phân bón ra ruộng cần phải ủ kỹ hoặc trộn thuốc hóa học vào phân chuồng để diệt mầm cỏ.
Các biện pháp trừ cỏ hại lúa
* Phòng trừ bằng biện pháp trồng trọt
Các biện pháp kỹ thuật trồng trọt trừ cỏ cho lúa dễ áp dụng và có thể kết hợp tốt với các biện pháp chăm sóc khác như sục bùn, tưới và tháo nước. Tùy hoàn cảnh từng nơi và tùy thành phần cỏ dại hại lúa mà áp dụng các biện pháp thích hợp. Tuy những biện pháp này tốn công, năng suất lao động thấp nhƣng dễ áp dụng. Đối với cây lúa có thể áp dụng các biện pháp sau đây:
- Biện pháp làm đất
Đất gieo trồng có thể làm ải (làm khô) hoặc làm dầm (dung nước ngâm đất) ở những nơi có cỏ dại ưa nước hoặc sống trong môi trường nước ngâm đất (rong, rêu, cỏ bấc, cỏ ấp bợ,…) khi cày ải, phơi khô đất các loại cỏ này bị tiêu diệt hoặc bị hạn chế.
Ngược lại, nhiều loại cỏ ưa ẩm, sinh trưởng vô tính hoặc chịu ngập nước trong thời gian ngắn, khi dùng biện pháp cày lật đất, làm dầm, chôn vùi cỏ này dễ bị vi sinh vật phân hủy thành nguồn hữu cơ cho đất, đồng thời cỏ dại bị tiêu diệt.
- Biện pháp tưới nước
Nước là môi trường sống của nhiều loại cỏ. Nước rất cần trong đời sống cây trồng nói chung và cỏ dại nói riêng. Song, cỏ dại chỉ cần nảy mầm, sinh trưởng – phát triển ở một điều kiện nước nhất định.
Đa số các loại hạt cỏ nảy mầm ở đất có độ ẩm 80 - 90%. Các loại cỏ ƣa ẩm phát triển tốt ở độ ẩm này. Đất khô quá thì hạt không nảy mầm đƣợc. Đất ngập nước thường xuyên và lớp nước càng dày thì khả năng nảy mầm của hạt càng kém hoặc không nảy mầm được. Các loại cỏ chịu nước (cỏ lồng vực, cỏ cói, cỏ lác,…) cũng chỉ sống và phát triển khi cây mọc mầm, lá và thân đã vươn lên mặt nước, nếu lá và thân nằm trong nước (bị ngập nước) thì bị chết. Các loại cỏ ưa nước (rong, rêu) thì ngược lại, nhiều nước chúng sinh trưởng tốt, tháo khô cạn thì chúng bị chết. Chính vì vậy, tùy theo thành phần cỏ dại mà có thể trừ cỏ bằng biện pháp tưới nước.
- Quản lý phân bón:
Bón phân làm tăng sự canh tranh của cỏ dại đối với cây trồng. Vì vậy, việc quản lý phân bón tốt sẽ làm giảm đƣợc tác hại của cỏ dại gây ra. Nguyên tắc chung là là trừ cỏ trước, bón phân sau. Nếu mật độ cỏ dại cao, không nên áp dụng phân bón vì sẽ làm tăng khả năng cạnh tranh của cỏ dại và giảm năng suất cây trồng. Làm cỏ, bón phân phải tiến hành cùng một lúc để nâng cao hiệu quả của phân bón và giảm tác hại của cỏ dại. Nguyên tắc bón phân cho lúa là “Nặng đầu, nhẹ giữa, cuối bổ sung”. Bón vôi có thể làm giảm cỏ dại, vì cỏ thích hợp đất chua.
- Phương pháp gieo và mật độ gieo trồng:
Lúa gieo sạ cỏ dại nhiều hơn lúa cấy, vì lúa cấy thì cây lúa mọc trước cỏ nên cạnh tranh với cỏ dại hiệu quả hơn. Tuy nhiên, do công lao động ở nông thôn ngày càng thiếu và giá công lao động ngày càng cao nên diện tích lúa sạ ngày càng tăng. Nếu mật độ cỏ dại ở ruộng lúa cấy làm giảm năng suất 20%, thì cũng cùng mật độ cỏ dại đó, ở ruộng lúa sạ, năng suất sẽ giảm 70%. Cỏ lồng vực con thường được cấy chung với mạ non vì rất khó phân biệt để tách chúng ra. Đối với loại cỏ này, việc nhổ bằng tay không hiệu quả và tốn nhiều công sức vì hình dáng bên ngoài của chúng rất giống với cây lúa. Xử lý thuốc diệt cỏ ở nương mạ là hiệu quả và rẻ tiền.
Xét về mặt cạnh tranh, mật độ cây trồng cao sẽ cạnh tranh hiệu quả. Tuy nhiên, thuận lợi sẽ giảm vì khi sạ dày tốn nhiều hạt giống và cấy dày sẽ tốn nhiều công lao động. Ngoài ra, sạ cấy quá dày sẽ làm sâu bệnh phát triển nhiều Vì thế cần gieo sạ với mật độ thích hợp và kết hợp với các biện pháp khác để kiểm soát cỏ dại. Mật độ lúa cấy từ 40 - 55 khóm/m2 tùy theo loại đất và giống lúa. Mật độ sạ lan lúa thuần khoảng 120kg/ha, lúa lai 50kg/ha. Nếu sử dụng máy sạ hàng thì lúa thuần 80kg/ha, lúa lai 40kg/ha.
- Biện pháp làm cỏ sục bùn:
Ruộng lúa ngập nước trong thời gian dài, đất thường thiếu oxy để cung cấp cho vi sinh vật và rễ lúa hô hấp. Đồng thời, do ngập nước lâu, đất bị chìm lắng trở nên chặt chẽ. Vì vậy, làm cỏ sục bùn không những có tác dụng cung cấp oxy cho đất, làm nhuyễn đất mà còn có tác dụng tiêu diệt cỏ dại bằng bừa cỏ, đặc biệt là bừa cỏ cải tiến răng sắt. Dưới tác dụng của công cụ làm đất, cỏ dại bị cắt thành các mảnh, các đoạn, bị chôn vùi vào đất và bị phân giải thành nguồn cung cấp các chất dinh dƣỡng cho lúa.
Ở những ruộng lúa có nhiều cỏ nhẹ, nhƣ cỏ vảy ốc, cỏ lác, cỏ muồng,…nên giữ một lớp nước cho dễ bừa, cỏ khi bị cào bới nổi lên mặt nước và bị chết. Ngược lại, ruộng có nhiều cỏ mà khả năng tái sinh cao, khó nhổ gốc nhƣ cỏ bợ, cỏ lồng vực, cỏ đuôi phụng,…thì phải làm kỹ thậm chí phải dùng tay nhổ cỏ.
* Luân canh cây trồng:
Luân canh cây trồng là biện pháp thường sử dụng để tăng sản lượng cây trồng và phòng trừ cỏ dại một cách có hiệu quả. Thực hiện luân canh cây lúa với các cây trồng cạn nhƣ bắp, khoai, rau, cây họ đậu, có tác dụng rất tốt trong việc hạn chế cỏ dại cho cả lúa và cây trồng cạn. Vụ trước trồng lúa, vụ sau trồng màu, nếu trên đất có rong rêu, cỏ dại ưa nước như cỏ tấm, bèo ong, cỏ bợ,…thì khi thực hiện luân canh lúa – màu, cỏ dại gặp đất cạn sẽ bị tiêu diệt.
* Biện pháp sinh học:
Hệ thống canh tác lúa vịt mang lại hiệu quả phong trừ cỏ dại hiệu quả cao, đã đƣợc áp dụng ở một số nơi. Viện BVTV đã tiến hành nhân thả thành công sâu đục thân Carmenta mimisa để trừ cây mai dương (Mimisa pigra) và bọ cánh cứng Neochetina monoseras để trừ cây bèo tây hay lục bình (Eichhornia crassipes). Mấm Exoserohilum monoceras hiện đang đƣợc nghiên cứu để trừ cỏ lồng vực. Ở nồng độ 106 bào tử/ml loài nấm này có thể trừ 100% cỏ lồng vực ở giai đoạn 2 - 4 lá và vẫn an toàn.
* Trừ cỏ bằng hóa chất:
Biện pháp trừ cỏ bằng hóa chất đƣợc ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp ở nước ta từ vài chục năm nay. Đến nay, việc ứng dụng các hóa chất trừ cỏ ngày càng phát triển. Tuy nhiên, mức độ liều dùng, liều lƣợng và loại thuốc đƣợc lựa chọn…ở mỗi vùng, miền có sự khác nhau do nhiều yếu tố chi phối. Hầu hết các loại thuốc trừ cỏ cũng được dùng khá phổ biến trước đây như 2,4-D; Vofatox, Saturn, …đã được thay thể bằng những loại thuốc trừ cỏ mới, dùng tiện lợi hơn. Ví dụ: Thuốc trừ cỏ gốc 2,4D, thuốc Tiller‟s, Michelle 62 ND, Hecom. Gouo, Sofic,…
Cỏ lồng vực Phân bố
Cỏ lồng vực (Echinichloa crus-galli (L.) Beauv) có nguồn gốc cỏ hoang từ vùng nhiệt đới châu Á, nhưng có thể mọc, sinh trưởng - phát triển ở mọi loại đất trồng lúa. Hiện nay, cỏ lồng vực phân bố ở hầu hết các nước trên thế giới: Trung Quốc, Nhật Bản, Malaysia, Cuba, Thái Lan,…Ở Việt Nam, cỏ lồng vực mọc phổ biến khắp nơi trên cả nước nhưng gây hại năng ở các ở một số tỉnh ÐBSCL như Tiền Giang, Long An, và một số nơi ở tỉnh Bình Thuận, Ninh Thuận. Ðặc biệt là những nơi có tập quán sạ khô thì tác hại của lúa cỏ càng lớn. Tại Hội nghị khoa học về cỏ dại, sau khi đi thăm đồng rộng ở một số nơi có cỏ hại cỏ nặng, các nhà khoa học thuộc Hiệp hội khoa học cỏ dại thuộc vùng châu Á - Thái Bình Dương đã nhận xét:
cỏ lồng vực thật sự đã là một dịch hại quan trọng đối với nghề sản xuất lúa gạo tại nước ta.
Phân loại:
Kingdom : Plantae (unranked) :Angiosperms
(unranked) : Monocots (unranked) :Commelinids
Order : Poales
Family : Poaceae
Subfamily : Panicoideae
Genus : Echinochloa
Species : Echinichloa crus-galli (L.) Beauv
Đặc điểm sinh thái học và sinh vật học
Cỏ lồng vực còn gọi là cỏ ngô, thuộc họ hòa thảo. Cỏ lồng vực thường ra hoa kết quả trước lúa. Khi hạt cỏ chín thì rụng xuống đất và giữ sức nảy mầm trong thời gian dài. Hạt cỏ lồng vực sở dĩ ít bị phá hoại trong điều kiện tự nhiên là vì hạt đƣợc bao bọc bởi một lớp vỏ bằng sáp vững chắc, không thấm nước và không khí, chỉ nảy mầm khi có điều kiện thuận lợi, thường độ ẩm đất từ 80 - 90%. Ở nơi đất khô, đất ngập nước, tỷ lệ nảy mầm của hạt cỏ lồng vực giảm.
Cỏ lồng vực chịu rét, chịu ngập nước cao hơn lúa. Vụ Đông Xuân thời tiết rét nhiều, lúa có thể chết nhưng cỏ vẫn có thể nảy mầm, sinh trưởng tốt, lấn át cả lúa.
Điều này giải thích tại sao vụ Đông Xuân (nhất là trên ruộng lúa xuân) cỏ lồng vực xuất hiện nhiều. Đó là vì vụ này, thời gian đất ẩm dài, khả năng nảy mầm của cỏ lồng vực thuận lợi, gặp thời tiết ấm áp, cỏ phát triển mạnh.
Cỏ lồng vực có khả năng đẻ nhánh và kết hạt khá cao. Mỗi thân cây thường có nhiều nhánh, những nhánh đều có bông. Bông cỏ lồng vực nhỏ, có thể có tới 200 hạt, bông lớn có khả năng cho 400 - 500 hạt.
Cỏ nhiều loại cỏ lồng vực khác nhau: cỏ lồng vực nước, cỏ lồng vực cạn, cỏ lồng vực tím (loại cỏ có râu dài và loại cỏ có râu ngắn hoặc không có râu):
- Cỏ lồng vực nước: Rễ hình sợi mảnh, màu trắng nhạt. Thân dài, rộng, mọc đơn độc thành bụi nhỏ, lá màu lục, hình mũi mác dài, đầu nhọn, phẳng ráp ở trên, mép lá sắc khi cỏ già. Cụm hoa hình chùy hẹp, giống hình tháp, thẳng đứng, dài 10-20cm; quả hình bầu dục, đầu nhọn. Hạt cỏ nhiều, nhẹ, nhỏ nhƣ hạt vừng. Một số nơi, nông dân gọi là cỏ lồng vực trắng, đẻ nhánh gọn, chịu ngập nước khỏe, có khả năng chống chịu đƣợc với một số loại thuốc trừ cỏ.
- Cỏ lồng vực cạn: Mọc thành nhóm, nhiều chồi, mảnh, cao từ 70 – 75cm.
Mọc bò lan, rễ mọc từ dưới tốt. Thân dẹt, gốc thường đỏ tía. Bẹ lá dẹt, nhẵn, mép bị hở ở trên, hơi đỏ ở dưới. Phiến lá nhẵn, dẹt, hình lưỡi giáo, dài khoảng 25cm, rộng 3- 7mm, đôi khi có vạch tím ngang trên mặt lá. Cụm hoa màu xanh lục, tím, tán dài. Quả và bông hình bầu dục.
- Cỏ lồng vực tím: Có phiến lá nhọn, bẹ lá bọc kín, dẹt, bông bầu dục, dài khoảng 3mm. Trấu của hoa đầu lồi và bóng, có bông gai dài 1cm. Cỏ lồng vực tím cũng được xem là loài cỏ dại chính hại lúa ở nước ta. Được nhiều chuyên gia quan tâm, nghiên cứu nhằm tìm ra những biện pháp phòng trừ hữu hiệu. Nhìn chung, cỏ lồng vực hại lúa bằng cách tranh chấp ánh sáng và dinh dƣỡng.