2.2. Sản suất hạt giống
2.2.3. Kỹ thuật đối với sản xuất hạt giống
Theo Nguyễn Văn Hoan: sản xuất giống là một khoa học thực nghiệm chuyên sâu, một phần quan trọng không thể tách rời của công tác giống cây trồng. Sản xuất giống đ−ợc xây dựng trên các cơ sở sau đây:
Ph−ơng thức sinh sản của cây trồng Bảo tồn kiểu gen đã đ−ợc tạo ra
Hệ số nhân của giống
Giá trị gieo trồng của giống và hạt giống
“ở các cây tự thụ phấn điển hình thì phấn hoa sau khi ra khỏi bao phấn thường bị chết nhanh trong vòng 30 phút đến 1 giờ. Nhờ đặc điểm này mà các giống ở cây tự thụ phấn đều là các dòng thuần và khoảng cách ly trong sản xuất giống nhằm ngăn chặn quá trình thụ phấn ngoài không cần lớn” [14].
Sản xuất giống cần xây dựng đ−ợc các ph−ơng pháp duy trì nguyên dạng kiểu gen đã đ−ợc nhà chọn giống tạo ra. Khi một giống cây trồng bị mất
đi các tính trạng đặc thù của giống thì có nghĩa là giống đó đã bị thoái hoá.
Giống thoái hoá thì năng suất, chất l−ợng bị giảm, sâu bệnh nhiễm nặng dần và sẽ bị sản xuất đào thải. Giống cây trồng có thể bị thoái hoá trong quá trình sản xuất của nông dân, thậm chí giống có thể bị thoái hoá ngay trong quá
trình sản xuất hạt giống do rất nhiều nguyên nhân trong đó có nguyên nhân không đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của giống vì mỗi giống cây trồng là một kiểu gen đặc thù, cần có một môi trường tương ứng để có kiểu hình phù hợp.
Môi trường đó bao gồm điều kiện khí hậu, đất đai, nước tưới, phân bón, phòng trừ sâu bệnh… đó chính là điều kiện gieo trồng.
Điều kiện gieo trồng không phù hợp, hạt giống sẽ bé sinh ra cây còi cọc, yếu ớt, cây giống nhỏ bé hạn chế sự sinh tr−ởng, làm mất tính −u việt của giống gây ra hậu quả xấu ngay ở thế hệ tiếp theo [14].
Để phát huy đ−ợc tính −u việt của giống đã có nhiều nghiên cứu cụ thể về ảnh hưởng của các yếu tố môi trường hay các yếu tố kỹ thuật đến năng suất, chất l−ợng của giống.
2.2.3.1. ảnh h−ởng của dinh d−ỡng khoáng đến sinh tr−ởng, phát triển, năng suất và chất l−ợng hạt giống lúa
Cây trồng hút chất dinh d−ỡng trong đất và từ phân bón để tạo ra sản phẩm
của mình sau khi kết hợp với sản phẩm của quá trình quang hợp, vì vậy sản phẩm thu hoạch phản ánh tình hình đất đai và việc cung cấp thức ăn cho cây.
Khi nghiên cứu về kỹ thuật bón phân cho cây trồng, Vũ Hữu Yêm cho rằng: bón phân cân đối và vừa phải thì việc bón phân có thể làm tăng chất l−ợng sản phẩm. Thiếu chất dinh d−ỡng, bón phân không cân đối hoặc quá
nhu cầu của cây đều làm giảm chất l−ợng sản phẩm [32].
Theo nghiên cứu của De Datta, 1981 thì biện pháp nâng cao khả năng quang hợp của quần thể cây trồng nói chung và quần thể ruộng lúa nói riêng là
áp dụng các biện pháp kỹ thuật để nâng cao khả năng tiếp nhận ánh sáng của cá thể và đặc biệt là của quần thể. Đây cũng là kỹ thuật quan trọng để nâng cao năng suất lúa trong sản xuất hạt giống. Để đạt đ−ợc mục đích đó cần áp dụng các biện pháp nh−: cải tiến giống lúa, gieo cấy đúng thời vụ, mật độ khoảng cách hợp lý và dinh d−ỡng khoáng phù hợp...
Bón phân đặc biệt là bón thúc đạm và điều tiết nước một cách hợp lý vào các giai đoạn đẻ nhánh, làm đòng đã có ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của lá lúa cả về diện tích và số l−ợng lá, tạo điều kiện cho quang hợp, nâng cao hiệu suất quang hợp thuần và làm tăng năng suất hạt.
Hầu hết các tr−ờng hợp dinh d−ỡng khoáng kém, hạt kém, không đẫy hạt so với cung cấp đầy đủ dinh dưỡng, trừ trường hợp đất tốt, đầy đủ dinh dưỡng và tương đối cân đối.
Theo Togari và Mastuo [29], khi nghiên cứu ảnh h−ởng của nguyên tố
đạm cho thấy: muốn tăng sản l−ợng lúa đừng làm cho lúa thiếu đạm, thiếu
đạm không có lợi cho cây lúa, cách bón thì tuỳ điều kiện sinh trưởng cụ thể của cây lúa.
Bón đúng l−ợng và loại phân là rất cần thiết trong sản xuất hạt giống lúa, bón đạm đúng kỹ thuật đảm bảo cho các cây chín đồng đều, hạt đẫy, lô
hạt giống có chất l−ợng tốt hơn lô hạt của ruộng chín không đều. Bón không
đúng kỹ thuật có thể kích thích đẻ nhánh lai rai dẫn đến bông chính chín nhanh hơn những bông đẻ muộn, những hạt ở bông nhánh ch−a chín khi thu hoạch, độ ẩm cao tăng khả năng bị bệnh, ng−ợc lại bón thiếu đạm sẽ làm giảm kích th−ớc hạt và sức sống của hạt kém hơn [40, tr. 6- 14].
Theo Bùi Huy Đáp thì đạm là yếu tố dinh d−ỡng chủ yếu của lúa, nó
ảnh hưởng nhiều đến số thu hoạch vì chỉ khi có đủ đạm, các chất khác mới phát huy tác dụng [7].
Theo Đinh Thế Lộc, Vũ Văn Liết: đủ đạm ở giai đoạn đầu sẽ làm tăng chiều cao, số nhánh, tăng kích th−ớc lá, tăng số hạt/bông, tăng % hạt chắc.
Nếu bị thiếu đạm quá trình sinh trưởng sinh dưỡng bị hạn chế, số hạt/bông sẽ giảm. Lúa cần đạm ở giai đoạn đầu và giai đoạn đẻ nhánh để hình thành số bông tối đa [18].
Sau khi tiến hành thí nghiệm 3 vụ liền ở đất phù sa Sông Hồng, tác giả
Đào Thế Tuấn đã rút ra kết luận: vụ lúa chiêm cũng nh− lúa mùa, nếu bón
đạm tập trung vào thời kỳ đầu đẻ nhánh thì số nhánh tăng lên rất nhiều về sau lụi đi cũng nhiều, nếu bón tập trung vào cuối thời kỳ đẻ nhánh thì số nhánh lụi
đi ít nh−ng tổng số nhánh cũng ít, vì vậy cần chú ý cả hai mặt. Trong tr−ờng hợp đạm bón tương đối ít thì nên bón tập trung vào thời kỳ giữa tức là lúc đẻ nhánh rộ [31].
Đói đạm, cây lúa sinh trưởng chậm, lá bị vàng, năng suất quang hợp giảm, đẻ nhánh kém, bông ngắn, khó trỗ thoát, hạt lép nhiều, năng suất, chất l−ợng hạt giảm [4], [45, tr.127-169 ].
Lân cung cấp năng l−ợng cho tất cả các quá trình hoá sinh xảy ra trong cây lúa, kích thích rễ phát triển, tăng cường hoạt động đẻ nhánh đặc biệt trong
điều kiện ngoại cảnh bất thuận. Kích thích phát triển hạt và tăng giá trị l−ơng thực của hạt gạo. Thiếu lân cây lúa đẻ nhánh kém, còi cọc, lá hẹp và ngắn, có màu xanh tối bẩn, trên lá có màu xanh hơi tía [18].
Theo Suichi Yosda [25] thì hiệu suất của lân đối với hạt ở giai đoạn đầu cao hơn giai đoạn cuối, việc bón lân đáp ứng đ−ợc giai đoạn đầu của cây lúa.
T−ơng tự nh− kết luận của Suichi Yosda, khi nghiên cứu hiệu lực của photphorit bón cho lúa ở Miền Bắc Việt Nam, Lê Văn Căn cho rằng: cây lúa hút lân ở thời kỳ đầu chủ yếu đáp ứng cho quá trình sinh trưởng sinh dưỡng,
đặc biệt là quá trình đẻ nhánh [5].
Khi nghiên cứu nhu cầu về lân cho lúa, Vũ Hữu Yêm [32] cho rằng:
l−ợng phân lân bón cho lúa phụ thuộc quan trọng nhất là loại đất lúa, đủ để cung cấp cho cây và duy trì l−ợng lân ổn định trong đất. Có thể bón l−ợng từ 40 – 90 kg P2O5/ha thậm chí đến 120 kg P2O5/ha. Phân lân chậm tan hơn phân đạm nếu bón thúc sẽ cho hiệu quả thấp cho nên bón lân lót toàn bộ tr−ớc khi cấy.
Cây lúa hút lân ở dạng H2PO4-, HPO42- và sử dụng lân mạnh nhất vào thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng. Khi bón lân cho lúa, supe lân đ−ợc sử dụng nhiều vì ưu điểm ngoài cung cấp phốtpho supe lân còn cung cấp lưu huỳnh cho c©y.
Kali không phải là chất tạo thành bất kỳ một hợp chất hữu cơ nào của cây lúa, nh−ng nó rất quan trọng cho 40 hoặc hơn 40 enzym hoạt động. Đóng vai trò quan trọng trong hoạt động sinh lý của cây nh− đóng mở khí khổng, tăng khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận, tăng khả năng chống chịu bệnh, giúp lúa đẻ nhánh thuận lợi, tăng kích thước hạt và khối lượng hạt.
Thiếu kali cây sẽ còi cọc, đẻ nhánh kém hơn một chút, lá ngắn, màu xanh tối, bông nhỏ và dài [18].
Theo tác giả Đào Thế Tuấn [31], Tanaka [41] và Tsunoda, 1965 [43] thì
thiếu kali sẽ ảnh hưởng mạnh đến khả năng đẻ nhánh. Kali được cây lúa hút mạnh vào thời kỳ đẻ nhánh rộ và sau trỗ 5 đến 10 ngày để tăng khối l−ợng hạt.
Đối với chất l−ợng hạt lúa thì nếu thiếu kali hạt giống sẽ không bình
th−ờng, dị dạng cao, phôi và rìa hạt bị đen. Thiếu kali tỷ lệ nảy mầm của hạt kém, sức sống của hạt giảm nhanh trong quá trình bảo quản.
Theo Suichi Yosda [25]: đất trũng ít kali, hàm l−ợng kali thấp hoặc thiếu kali thường đi với ngộ độc sắt. Thường trong đất đỏ, chua phèn, trên đất kém thoát nước cũng thiếu kali do trong các chất độc sinh ra có chất độc tính khử cao đã ngăn cản việc hút kali và một phần kali bị giữ bởi keo đất.
Các loại phân kali sử dụng bón cho lúa là clorua kali (KCl) chứa 58 - 62% K2O. Loại thứ hai sử dụng thông dụng là kali sunfat (K2SO4) có 45 - 48%
K2O. L−ợng bón kali cho lúa thâm canh từ 70 – 100 kg K2O/ha tuỳ loại đất và giống. Những giống lúa thâm canh cao l−ợng kali bón có thể lên đến 100 – 120 kg K2O/ha. Kali bón cho lúa quan trọng nhất là bón lót và bón đón đòng và thường bón lót 50 - 70% tổng lượng kali, còn lại thì bón đón đòng [32].
Để nói lên vai trò của các nguyên tố đa l−ợng đối với lúa, sau nhiều năm nghiên cứu, Wada [45] đã kết luận rằng: nếu coi năng suất lúa trong trường hợp bón đầy đủ phân vô cơ là 100% thì khi không bón đạm năng suất lúa giảm 17%, không bón lân năng suất giảm 8% và không bón kali năng suất giảm 5%.
Theo Ernst. W. Mutert, 1995 [10]: sản xuất nông nghiệp của Châu á hiện nay và trong t−ơng lai đang ngày càng phụ thuộc vào phân bón. Sử dụng phân bón có hiệu lực đầy đủ sẽ rất cần thiết để đảm bảo cho một nền sản xuất nông nghiệp bền vững có khả năng thực về kinh tế và bảo vệ môi tr−ờng.
2.2.3.2. Mật độ cấy ảnh h−ởng tới sinh tr−ởng, phát triển, năng suất và chất l−ợng hạt giống lúa
Mật độ là một kỹ thuật làm tăng khả năng quang hợp của cá thể và quần thể ruộng lúa, do tăng khả năng tiếp nhận ánh sáng, tạo số lá và chỉ số diện
tích lá thích hợp cho cá thể và quần thể ruộng lúa, ảnh hưởng đến khả năng đẻ nhánh và số nhánh hữu hiệu/ khóm, khả năng chống chịu sâu bệnh... từ đó mà
ảnh hưởng mạnh mẽ đến năng suất lúa.
Theo Bùi Huy Đáp [8]: đối với lúa cấy, số l−ợng tuyệt đối về số nhánh thay đổi nhiều qua các mật độ, nh−ng tỷ lệ nhánh có ích giữa các mật độ lại không thay đổi nhiều. Theo tác giả thì các nhánh đẻ của cây lúa không phải nhánh nào cũng cho năng suất mà chỉ những nhánh đạt đ−ợc thời gian sinh trưởng và số lá nhất định mới thành bông.
Về khả năng chống chịu sâu bệnh đã có rất nhiều nghiên cứu của nhiều tác giả và đều có chung nhận xét rằng: gieo cấy với mật độ dày sẽ tạo môi tr−ờng thích hợp cho sâu bệnh phát triển vì quần thể ruộng lúa không đ−ợc thông thoáng, các lá bị che khuất lẫn nhau nên bị chết lụi nhiều.
Togari Mastuo [29] khi nghiên cứu mật độ ruộng mạ cho rằng: ở ruộng mạ gieo dày so với ruộng gieo th−a, ngoài sự khác nhau về tỷ lệ N, C/N giữa hai ruộng còn do ở ruộng gieo dày nước ngừng chảy kéo dài nên có nhiệt độ cao hơn vì vậy ruộng mạ gieo dày bệnh đạo ôn nặng hơn ruộng gieo th−a.
Một trong những biện pháp canh tác phòng trừ sâu bệnh và cỏ dại trong nông nghiệp là gieo cấy với mật độ thích hợp với từng giống lúa, tránh gieo cấy quá dày sẽ tạo điều kiện cho khô vằn, rầy nâu và đạo ôn phát triển mạnh.
Mật độ và năng suất lúa có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Việc tăng mật độ cấy trong một giới hạn nhất định thì năng suất sẽ tăng. V−ợt quá giới hạn đó thì năng suất sẽ không tăng thậm chí có thể bị giảm đi.
Theo Nguyễn Văn Hoan [13]: trên một đơn vị diện tích nếu mật độ càng cao thì bông càng nhiều, song số hạt trên bông càng ít. Tốc độ giảm số hạt/
bông mạnh hơn tốc độ tăng của mật độ, vì thế cấy quá dày sẽ làm cho năng suất giảm nghiêm trọng. Tuy nhiên nếu cấy với mật độ quá th−a đối với các giống
có thời gian sinh trưởng ngắn rất khó hoặc không đạt được số bông tối ưu.
Về ảnh hưởng của mật độ cấy đến khối lượng 1000 hạt, Bùi Huy Đáp đã
chỉ ra rằng khối l−ợng 1000 hạt ở các mật độ từ cấy th−a tới cấy dầy cao độ không thay đổi nhiều [8].
Khi nghiên cứu về mật độ, cách cấy của các ruộng lúa năng suất cao tác giả Đào Thế Tuấn cho biết: mật độ là một trong những biện pháp ảnh hưởng
đến năng suất lúa vì mật độ cấy quyết định diện tích lá và sự cấu tạo quần thể,
đến chế độ ánh sáng và sự tích luỹ chất khô của ruộng lúa mạnh mẽ nhất.
Theo Nguyễn Văn Hoan thì tuỳ từng giống lúa để chọn mật độ thích hợp vì cần tính đến khoảng cách đủ rộng để làm hàng lúa thông thoáng, các khóm lúa không chen nhau. Cách bố trí khóm lúa theo hình chữ nhật (hàng sông rộng hơn hàng con) là phù hợp nhất vì nh− thế mật độ trồng đ−ợc đảm bảo nh−ng lại tạo ra đ−ợc sự thông thoáng trong quần thể, tăng khả năng quang hợp, chống bệnh tốt và tạo ra hiệu ứng rìa sẽ cho năng suất cao hơn [13].
Theo Trương Đích, 1999 [9] thì mật độ cấy còn phụ thuộc vào mùa vụ và giống: vụ xuân hầu hết các giống cải tiến cấy mật độ thích hợp 45-50 khóm/m2 nh−ng vụ mùa thì cấy 55-60 khóm/m2.
Có một số ng−ời cho rằng dù cấy dày hay cấy th−a thì cũng ít ảnh h−ởng
đến năng suất, vì tuy mật độ có ảnh hưởng đến số bông/đơn vị diện tích nhưng nếu số bông nhiều thì số hạt/bông ít và ng−ợc lại, nên cuối cùng số hạt/đơn vị diện tích vẫn thay đổi ít hoặc không thay đổi.
Thực ra thì quan hệ giữa mật độ và năng suất không hẳn nh− vậy. Dựa trên sự phân tích mối quan hệ giữa các yếu tố cấu thành năng suất, Đinh Văn Lữ [20] đã đ−a ra lập luận là các yếu tố cấu thành năng suất có liên quan chặt chẽ với nhau, muốn năng suất cao phải phát huy đầy đủ các yếu tố mà không
ảnh hưởng lẫn nhau. Theo ông, số bông tăng lên đến một phạm vi mà số hạt/bông và tỷ lệ hạt chắc giảm ít thì năng suất đạt cao, nh−ng nếu số bông tăng quá cao, số hạt/bông và tỷ lệ hạt chắc giảm nhiều thì năng suất thấp.
Trong 3 yếu tố cấu thành năng suất: số bông/m2, số hạt chắc/bông và khối l−ợng 1000 hạt thì 2 yếu tố đầu giữ vai trò quan trọng và thay đổi theo cấu trúc quần thể còn khối l−ợng 1000 hạt của mỗi giống ít biến động.
Vì vậy năng suất sẽ tăng khi tăng mật độ cấy trong phạm vi nhất định. Phạm vi này phụ thuộc nhiều vào đặc tính của giống, đất đai, phân bón và thời tiết.
Để tăng số bông/đơn vị diện tích gieo cấy có thể tăng mật độ cấy hay tăng số dảnh cấy/khóm. Theo Nguyễn Văn Hoan: để có cùng số bông trên đơn vị diện tích nên cấy ít dảnh nhiều khóm tốt hơn cấy ít khóm nhiều dảnh. Không nên cấy quá nhiều dảnh vì khi đó cây lúa đẻ ra nhiều nhánh quá nhỏ, yếu, tỷ lệ bông hữu hiệu thấp, số hạt/ bông ít dẫn đến năng suất không đạt yêu cầu [13].
Nh− vậy, mật độ cấy có ý nghĩa quan trọng đến cấu trúc quần thể ruộng lúa. Một quần thể ruộng lúa tốt phải đảm bảo những chỉ tiêu nhất định về độ thông gió, thấu quang trong suốt thời kỳ sinh tr−ởng và phân bố không gian trên một ruộng lúa, đặc biệt là thời kỳ sinh trưởng mạnh nhất. Mật độ thích hợp tạo cho cây lúa phát triển tốt, tận dụng hiệu quả chất dinh d−ỡng, n−ớc và
ánh sáng. Mật độ thích hợp còn tạo nên sự tương tác hài hoà giữa cá thể cây lúa và quần thể ruộng lúa và mục đích cuối cùng là cho năng suất cao trên một
đợn vị diện tích.
Mật độ thích hợp còn hạn chế đ−ợc quá trình đẻ nhánh lai rai, hạn chế
đ−ợc thời gian đẻ nhánh vô hiệu, lãng phí chất dinh d−ỡng. Cấy dày các cây con cạnh tranh về dinh d−ỡng, ánh sáng sẽ v−ơn cao, lá nhiều rậm rạp ảnh hưởng đến hiệu suất quang hợp thuần, sâu bệnh phát triển nhiều, cây có khả
năng chống chịu kém và năng suất cuối cùng không cao. Hạt chín không đều, mầm mống sâu bệnh trên hạt có thể tăng do độ ẩm hạt tăng nhanh trong quá