Trên thế giới hiện nay tồn tại 2 phương pháp tưới cho lúa là tưới ẩm và tưới ngập. Diện tích tưới ẩm chiếm tỷ lệ rất nhỏ so với diện tích tưới ngập (trên 90% diện tích lúa được tưới ngập). Tưới ẩm tuy tiết kiệm nước, giảm phát sinh bệnh sốt rét, thuận tiện cho việc cơ giới hoá, nhưng năng suất thấp, dễ phát sinh phát triển cỏ dại. Mặt khác kỹ thuật tưới ẩm khá phức tạp. Tưới ẩm chỉ thích nghi ở những
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
vùng thiếu nước, khó dẫn nước, hoặc với lúa nương. Phương pháp tưới phổ biến cho lúa hiện nay là tưới ngập. Tưới ngập là giữ ở ruộng một lớp nước nhất định tuỳ theo thời kỳ sinh trưởng của cây lúa và theo điều kiện ngoại cảnh khác.
Khi lúa mới cấy: Tưới ngập 2 – 5cm để lúa nhanh bén rễ hồi xanh. Đẻ nhánh hữu hiệu: Tưới nông 3 – 5 cm để lúa đẻ tập chung.
Đẻ nhánh vô hiệu: Tưới ngập 10 – 15cm đối với lúa sinh trưởng bình thường, với lúa tốt thì rút nước phơi ruộng để hạn chế đẻ nhánh vô hiệu.
Giai đoạn làm đòng vào chắc: Cần nhiều nước, cần tưới ngập 5 – 10cm.
Bất cứ giai đoạn sinh trưởng nào của cây lúa bị thiếu nước đều ảnh hưởng đến năng suất cuối cùng của lúa.
Lượng mưa cần thiết cho cây lúa trung bình từ 6 – 7 mm/ngày trong mùa mưa và 8 – 9 mm/ngày trong mùa khô. Lượng nước thẩm thấu trong ruộng khoảng 0,5 – 0,6 mm/ngày thì 1 tháng cây lúa cần khoảng 200 mm và 1 vụ lúa 5 tháng cần lượng mưa khoảng 1000 mm. Ở những vùng có lượng mưa trên 1000 mm trong 5 – 6 tháng thì đều trồng được lúa.
Bảng 1.4. Nhu cầu nƣớc cho một vụ lúa nƣớc
Nhu cầu Lƣợng nƣớc cần
Thoát hơi nước mặt Bốc hơi mặt thoáng Thẩm lậu xuống dưới Nước mất hàng ngày
Nước mất do canh tác: - Nước mất do canh tác - Nương mạ
- Tưới cho ruộng
1,5 – 9,8 mm/ngày 1,0 – 6,2 mm/ngày 0,2 – 15,6 mm/ngày 5,6 – 20,4 mm/ngày 40 mm 200 mm 1000 mm Tổng cộng 1.240 mm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
Cân bằng nước có thể nghiên cứu ở vùng rễ trên một đám ruộng hoặc cũng có thể quan sát trên một phạm vi rộng. Cân bằng nước được tính để biết nguồn nước thu vào và nước mất đi: Nước tích luỹ = Nước thu vào - Nước chảy ra.
Nước trong đất, một phần được cây hút, một phần bị bốc hơi, một phần bị rò rỉ. Sự thiếu hụt nước có ảnh hưởng đến sinh trưởng của lúa. Thiếu nước ở bất cứ giai đoạn sinh trưởng nào cũng gây ảnh hưởng đến năng suất lúa. Triệu chứng chung nhất của việc thiếu hụt nước là lá cuộn tròn lại, hoặc bị cháy, kìm hãm lúa đẻ nhánh, thân cây bị thấp chậm ra hoa, trỗ bị nghẹn đòng, hạt lép và lửng. Từ giai đoạn phân bào giảm nhiễm đến trỗ bông cây lúa rất nhạy cảm với việc thiếu nước. Vào thời gian 11 ngày và 3 ngày trước trỗ bông, chỉ cần hạn 3 ngày đã làm giảm năng suất rất nghiêm trọng và làm tỷ lệ hạt lép cao. Mặt khác thiếu hụt nước trong giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng có thể làm giảm chiều cao cây, giảm số nhánh và giảm diện tích lá, nhưng năng suất sẽ không bị ảnh hưởng nhiều, nếu như nước được cung cấp kịp thời trong thời kỳ bị thiếu để cây hồi phục trước lúc trỗ. Trong sản xuất lúa mùa ở miền Bắc không nên cấy quá muộn, đến thời kỳ sinh trưởng sinh thực gặp hạn cuối vụ hạt sẽ bị lép nhiều [24].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chƣơng 2
NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Các giống lúa tham gia thí nghiệm gồm có 4 giống loài phụ Japonica có nguồn gốc từ Nhật bản là J01, J02, HN1, ĐS1 và giống Khang dân 18 (KD18) được sử dụng là giống đối chứng. Tên gọi, nguồn gốc và phân loại các giống thể hiện ở Bảng 2.1.
Bảng 2.1. Tên gọi, nguồn gốc và phân loại các giống lúa tham gia thí nghiệm TT Tên giống Nguồn gốc Loại giống Phân loại
1 J01 Nhật Bản Japonica Lúa nước 2 J02 Nhật Bản Japonica Lúa nước 3 HN1 (Gorohikari) Nhật Bản Japonica Lúa nước 4 ĐS1 Nhật Bản Japonica Lúa nước 5 KD18 (đ/c) Trung Quốc Indica Lúa nước
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
- Địa điểm: Thí nghiệm được thực hiện tại khu đồng thôn Pó Bả, xã Cẩm Giàng, huyện Bạch Thông, tỉnh Bắc Kạn.
- Thời gian: Vụ mùa năm 2010 và vụ xuân năm 2011.
2.3. Nội dung nghiên cứu
2.3.1. Thí nghiệm 1
Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp tưới nước đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cho một số giống lúa mới loài phụ Japonica trên chân vàn vụ mùa 2010
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Đánh giá khả năng sinh trưởng và cho năng suất của các giống lúa mới trong điều kiện tưới nước khác nhau trên đất vàn vụ mùa.
- Xác định được chế độ nước hoặc phương pháp tưới thích hợp cho các giống lúa mới.
2.3.2. Thí nghiệm 2
Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp tưới nước đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống lúa mới loài phụ Japonica trên chân vàn cao vụ mùa 2010
- Đánh giá khả năng sinh trưởng và cho năng suất của các giống lúa mới trong điều kiện tưới nước khác nhau trên đất vàn cao vụ mùa.
- Xác định được chế độ nước hoặc phương pháp tưới thích hợp cho các giống lúa mới.
2.3.3. Thí nghiệm 3
Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp tưới nước đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cho một số giống lúa mới loài phụ Japonica trên chân vàn vụ xuân 2011
- Đánh giá khả năng sinh trưởng và cho năng suất của các giống lúa mới trong điều kiện tưới nước khác nhau trên đất vàn vụ xuân.
- Xác định được chế độ nước hoặc phương pháp tưới thích hợp cho các giống lúa mới.
2.3.4. Thí nghiệm 4
Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp tưới nước đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống lúa mới loài phụ Japonica trên chân vàn cao vụ xuân 2011
- Đánh giá khả năng sinh trưởng và cho năng suất của các giống lúa mới trong điều kiện tưới nước khác nhau trên đất vàn cao vụ xuân.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Xác định được chế độ nước hoặc phương pháp tưới thích hợp cho các giống lúa mới.
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Đất đai nơi thí nghiệm
Ruộng thí nghiệm được bố trí trên chân đất vàn và vàn cao, chủ động tưới tiêu, là loại đất cấy 2 vụ lúa trên năm thuộc khu đồng thôn Pó Bả, xã Cẩm Giàng, huyện Bạch Thông, tỉnh Bắc Kạn.
2.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
2.4.2.1. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp tưới nước đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống lúa mới loài phụ Japonica trên chân vàn vụ mùa 2010
* Kiểu thí nghiệm: Thí nghiệm 2 nhân tố được bố trí theo kiểu ô chính - phụ (Split block design): Ô chính gồm 2 công thức tưới nước; ô phụ gồm 5 giống lúa, với 3 lần nhắc lại. Kích thước ô thí nghiệm: 10m2
Tổng diện tích khu thí nghiệm: 350 m2 (cả bờ ngăn và hàng bảo vệ) Sơ đồ bố trí thí nghiệm: DẢI BẢO VỆ DẢI BẢO VỆ DẢI BẢO VỆ CT1 BỜ CT2 NL J01 J02 KD18 HN1 ĐS1 J01 J02 KD18 HN1 ĐS1 I KD18 HN1 ĐS1 J01 J02 KD18 HN1 ĐS1 J01 J02 II ĐS1 J01 HN1 J02 KD18 ĐS1 J01 HN1 J02 KD18 III DẢI BẢO VỆ
- CT1 (phương pháp tưới nước theo tập quán nông dân). - CT2 (phương pháp tưới nước tiết kiệm)
* Điều kiện thí nghiệm:
- CT1 (phương pháp tưới nước theo tập quán nông dân): Sau khi cấy giữ nước nông 2-3cm, kết thúc để nhánh tháo cạn nước trong ruộng khoảng 5-7
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
ngày để mặt ruộng khô nứt nẻ chân chim, sau đó cho nước vào ruộng và giữ ở mức 3-5cm đến khi lúa chắc xanh, lúa đỏ đuôi thì tháo cạn nước trong ruộng để khô cho đến khi gặt.
- CT2 (phương pháp tưới nước tiết kiệm): Khi cấy, giữ mức nước bề mặt 5cm, không tưới cho đến khi mặt ruộng khô kiệt nước bề mặt, để khô cạn đến khi đồng hồ đo áp suất bão hòa nước trong đất chỉ tới giá trị ≤ -15 kpa thì tiếp tục bơm tới độ cao 5 cm. Để khô cạn và lặp lại qui trình cấp nước như trên đến trước khi thu hoạch khoảng 10 – 15 ngày.
Toàn bộ lượng nước đầu vào của thí nghiệm đều được kiểm soát. Lượng nước tưới đầu vào trên mỗi ô thí nghiệm gồm: Lượng nước tưới lần đầu tiên trên ô đến độ cao 5cm so với mặt phẳng tương đối của ruộng lúa W1, lượng nước mưa W2, lượng nước tưới định kỳ phụ thuộc vào thực tế mực nước mặt ruộng Wi (theo độ cao mực nước mặt ruộng và đồng hồ đo áp suất). Trong đó i là số lần tưới tiếp theo thay đổi theo mùa vụ và điều kiện thời tiết.
Như vậy tổng lượng nước cung cấp cho CT2 trong suốt thời gian sinh trưởng của cây lúa sẽ bằng tổng W = W1 + W2 +... + Wi.
Mức nước mất đi hàng ngày trên mặt ruộng ở CT2 sẽ được xác định nhờ thước đo độ cao mực nước mặt ruộng. Chỉ tiêu này được theo dõi hàng ngày. Lượng nước mất đi này không được cung cấp lại ở CT2 chính là lượng nước tiết kiệm được ở CT1 trong suốt thời gian sinh trưởng của cây lúa.
Cách xác định độ cao nước trên mặt ruộng: Dùng ống nhựa cao 60cm, đường kính 150mm đục lỗ cách nhau 2cm. Chôn sâu xuống dưới đất sao cho mặt trên của ống nhựa cách mặt đất khoảng 25cm. Chiều cao mực nước trên ruộng sẽ được đo hàng ngày trên mặt trong của ống này từ mức +25cm đến mức -35cm dưới mặt ruộng.
Hệ số sử dụng nước của mỗi giống lúa được xác định là tỷ lệ giữa lượng nước cung cấp cho cây trong suốt thời gian sinh trưởng/tổng lượng chất khô tạo nên (g).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Kỹ thuật chăm sóc lúa (theo hướng dẫn kỹ thuật của Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Bắc Kạn)
- Làm đất, cấy:
+ Làm đất: Đảm bảo kỹ thuật, đất nhuyễn, ruộng phẳng.
+ Tuổi mạ cấy 3- 4 lá. Mật độ cấy 40-50 khóm/m2, cấy 3-4 dảnh/khóm. + Kỹ thuật cấy: Cấy nông tay, đều khóm, đúng mật độ.
- Lượng phân bón (tính cho 1 ha).:
+ Vụ xuân: 10 tấn phân chuồng + 80kg N + 85kg P205 + 60kg K20 + Vụ mùa: 10 tấn phân chuồng + 70kg N + 85kg P205 + 50kg K20 - Cách bón:
+ Bón lót: 100% Phân chuồng + 100% phân lân + 20% phân đạm, + Bón thúc lần 1: Sau khi lúa bén rễ hồi xanh, bón 50% phân đạm + 50% ka ly. + Bón thúc lần 2: Khi lúa làm đòng, bón lượng phân đạm, ka ly còn lại. - Làm cỏ, sục bùn: Làm cỏ 2 lần, lần 1 khi lúa bén rễ hồi xanh kết hợp bón thúc đạm, ka ly. Làm cỏ lần hai sau lần 1 từ 10-12 ngày.
- Thu hoạch: Khi có trên 85% số hạt trên khóm chín thì thu hoạch.
2.4.2.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp tưới nước đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống lúa mới loài phụ Japonica trên chân vàn cao vụ mùa 2010
Thực hiện lặp lại thí nghiệm 1 trong điều kiện chân vàn cao.
2.4.2.3. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp tưới nước đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống lúa mới loài phụ Japonica trên chân vàn vụ xuân 2011
Thực hiện lặp lại thí nghiệm 1 trong điều kiện vụ xuân 2011.
2.4.2.4. Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp tưới nước đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống lúa mới loài phụ Japonica trên chân vàn cao vụ xuân 2011
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
Thực hiện lặp lại thí nghiệm 2 trong điều kiện vụ xuân 2011.
2.5. Các chỉ tiêu và phƣơng pháp theo dõi
2.5.1. Chỉ tiêu về sinh trưởng, phát triển
- Phương pháp theo dõi: Theo Quy phạm khảo nghiệm giống lúa Quốc gia [4] và Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) [12].
- Các giai đoạn sinh trưởng + Ngày cấy.
+ Ngày bắt đầu đẻ nhánh: Khi 50% số cây xuất hiện nhánh đầu tiên. + Ngày kết thúc đẻ nhánh: Khi lúa đạt dảnh tối đa.
+ Ngày làm đòng: Là ngày có 50% số cây làm đòng.
+ Ngày bắt đầu trỗ: Là ngày có 10% số cây có bông thoát khỏi bẹ lá đòng khoảng 5cm.
+ Ngày kết thúc trỗ: Là ngày có 80% số cấy có bông thoát khỏi bẹ lá đòng khoảng 5cm.
+ Thời gian trỗ bông: Số ngày từ bắt đầu trỗ (10% số cây có bông thoát khỏi bẹ lá đòng khoảng 5cm) đến kết thúc trỗ (80% số cây trỗ):
+ Thời gian chín: Khi có 85% số hạt/ bông trong quần thể chín.
+ Thời gian sinh trưởng (ngày): Tính từ ngày gieo đến khi 85% số hạt/ bông trong quần thể chín.
Phân nhóm:
Nhóm chín sớm: 90-115 ngày
Nhóm chín trung bình: 115 – 125 ngày Nhóm chín muộn: 125-135 ngày
Nhóm chín rất muộn: >135 ngày. - Khả năng đẻ nhánh của lúa:
Chọn mẫu theo phương pháp đường chéo 5 điểm/ô, định kỳ 7 ngày theo dõi 1 lần. Cách theo dõi và chỉ tiêu theo dõi đẻ nhánh theo phương pháp của Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) và đánh giá theo thang điểm.
+ Điểm 1: Đẻ rất khoẻ > 25 dảnh/ khóm. + Điểm 3: Đẻ khoẻ từ 20-25 dảnh/ khóm.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
+ Điểm 5: Đẻ trung bình từ 10-19 dảnh/ khóm. + Điểm 7: Đẻ kém từ 5-9 dảnh/ khóm.
+ Điểm 9: Đẻ rất kém <5 dảnh/ khóm.
Tính toán các chỉ tiêu khác liên quan đến khả năng đẻ nhánh bao gồm: + Đếm số dảnh/khóm.
+ Số nhánh/m2
= số dảnh/khóm x số khóm/m2
+ Sức đẻ nhánh hữu hiệu = số dảnh hữu hiệu số dảnh cơ bản
+ Tỷ lệ nhánh hữu hiệu (%) = số dảnh hữu hiệu
x 100 số dảnh tối đa
- Khả năng tích luỹ chất khô: Đào 5 khóm lúa/ô ở thời kỳ làm trỗ bông cắt riêng lá, thân, rễ rồi rửa sạch, sấy khô đến khi khối lượng không đổi và đem cân.
2.5.2. Các chỉ tiêu về sâu bệnh hại và chống chịu
- Rầy nâu (Nilaparvata lugens)
Theo dõi cây chuyển màu vàng ở từng bộ phận hay toàn bộ cây, đánh giá theo thang điểm:
+ Điểm 0: Không bị hại.
+ Điểm 1: Hơi biến vàng trên một số cây.
+ Điểm 3: Lá biến vàng ở một số bộ phận nhưng chưa bị cháy rầy.
+ Điểm 5: Những lá vàng rõ, cây lùn hoặc héo, 10-25% số cây bị cháy rầy, các cây còn lại bị lùn nặng.
+ Điểm 7: Trên một nửa số cây bị héo hoặc cháy rầy, số cây còn lại bị lùn nghiêm trọng.
+ Điểm 9: Tất cả các cây bị chết.
- Sâu cuốn lá (Cnaphalocrocis medinalis Guenee): Tính tỷ lệ cây bị sâu ăn phần xanh của lá hoặc lá bị cuốn thành ống ở thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng theo thang điểm dưới đây:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
+ Điểm 0: Không có cây bị hại. + Điểm 1: 1- 10% số cây bị hại. + Điểm 3: 11 - 20 % số cây bị hại. + Điểm 5: 21-35% số cây bị hại. + Điểm 7: 36 - 60% số cây bị hại. + Điểm 9: 61 - 100% số cây bị hại.
- Sâu đục thân (Schoenobius incertellus Walker): Theo dõi tỷ lệ dảnh chết ở 10 khóm điều tra với 3 lần nhắc lại, trong thời kỳ giai đoạn đẻ nhánh, thời kỳ làm đòng và bông bạc ở giai đoạn vào chắc đến chín. Đánh giá theo thang điểm:
+ Điểm 0: Không bị hại.