Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở lý luận của đề tài Lúa là cây trồng thân thiết, lâu đời nhất của nhân dân ta và nhiều dân tộc khác trên thế giới, đặc biệt là các dân tộc ở Châu Á. Lúa gạo là loại lương thực chính của người dân Châu Á, giống như bắp của dân Nam Mỹ, hạt kê của dân Châu Phi hoặc lúa mì của dân Châu Âu và Bắc Mỹ. Cây lúa trồng hiện nay đã trải qua một lịch sử tiến hóa rất lâu dài và khá phức tạp, với nhiều thay đổi rất lớn về đặc điểm hình thái, nông học, sinh lý và sinh thái để thích nghi với điều kiện khác nhau của môi trường thay đổi theo không gian và thời gian.
Sự tiến hóa này bị ảnh hưởng rất lớn bởi hai tiến trình chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo. Nguồn gốc cây lúa đã có từ lâu và gắn liền với lịch sử phát triển của nhân dân các nước Châu Á. Cây lúa thuộc họ Poaceae, loài Oryza sativa và Oryza glaberrima. Loài Oryza sativa là lúa trồng ở châu Á và Oryza glaberrima là lúa trồng ở châu Phi.
Ngoài ra, còn có hơn 20 loài lúa dại sống rải rác trên thế giới như Đông Nam Á, Nam Á, Úc Châu, New Guinea, Phi Châu, Trung và Nam Mỹ. Sự phân loại cho cây lúa trải qua một thời gian hơn 200 năm, với rất nhiều tranh luận giữa các nhà nghiên cứu vì không có hệ thống phân loại duy nhất được đặt ra. Do đó, có nhiều loài lúa dại được xếp cùng tên hoặc lẫn lộn nhau, tùy theo các nhà nghiên cứu, ngoại trừ hai loài lúa trồng (O. glaberrima) và 7 loài lúa dại (O.
Chẳng hạn, loài O. perennis được xem như rất gần với lúa trồng O. sativa nên có tên thay đổi rất thường xuyên. Loài Oryza dưới dạng spontanea là loài hàng niên và được xem như một loài độc lập Oryza fatua, hay O.
perennis được xem như O. rufipogon Griff và loài hàng niên như O. nivara Sharma et Shastry. Các giống lúa khác nhau thích nghi với những vùng sinh thái khác nhau.
Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2009), cây lúa thích nghi rất rộng với nhiều điều kiện sinh thái từ vĩ độ 35oNam – 53oBắc. Điều kiện sinh thái có ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống cây lúa, nó quyết định loại hình cây lúa, cơ cấu giống lúa, thời vụ gieo cấy, biện pháp canh tác và hình thành các vùng trồng lúa khác nhau. Đất trồng lúa cần giàu dinh dưỡng, nhiều hữu cơ, tơi xốp, thoáng khí, khả năng giữ nước, giữ phân tốt, tầng canh tác dày để bộ rễ ăn sâu, bám chặt vào đất và huy PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 5 động nhiều dinh dưỡng để nuôi cây. Loại đất thịt hay đất thịt pha sét, ít chua hoặc trung tính (pH = 5,5 – 7,5) là thích hợp đối với cây lúa.
Nhiệt độ có tác dụng quyết định đến tốc độ sinh trưởng của cây lúa nhanh hay chậm, tốt hay xấu. Trong phạm vi giới hạn (20 – 30oC), nhiệt độ càng tăng cây lúa phát triển càng mạnh. Nhiệt độ trên 40oC hoặc dưới 17oC, lúa tăng trưởng chậm lại. Ánh sáng ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng, phát triển và phát dục của cây lúa trên 2 phương diện: Cường độ ánh sáng và độ dài chiếu sáng trong ngày (quang kỳ).
Cường độ ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến sự quang hợp của cây lúa, thể hiện chủ yếu bằng năng lượng ánh sáng mặt trời chiếu trên đơn vị diện tích đất (lượng 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. Quang kỳ là khoảng thời gian chiếu sáng trong ngày tính từ lúc bình minh đến lúc hoàng hôn. Lúa là cây ngày ngắn, cho nên quang kỳ ngắn điều khiển sự phát dục của cây lúa.
Nó chỉ làm đòng và trổ bông khi gặp quang kỳ ngắn thích hợp (các giống lúa quang cảm). Trong điều kiện thủy lợi chưa hoàn chỉnh, lượng mưa 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 mưa ẩm, lượng mưa cần thiết cho cây lúa trung bình là 6 – 7 mm/ngày và 8 – 9 mm/ngày trong mùa khô nếu không có nguồn nước khác bổ sung. Nếu tính luôn lượng nước thấm rút và bốc hơi thì trung bình 1 tháng cây lúa cần một lượng mưa khoảng 200 mm và suốt vụ lúa 5 tháng cần khoảng 1000 mm.
Gió mạnh ảnh hưởng xấu đến quá trình hình thành và phát triển của đòng lúa, sự trổ bông, thụ phấn, thụ tinh và sự tích lũy chất khô trong hạt bị trở ngại làm tăng tỷ lệ hạt lép, hạt lửng (gạo không đầy vỏ trấu) làm giảm năng suất lúa ở giai đoạn làm đòng và trổ. Tuy nhiên, gió nhẹ giúp cho quá trình trao đổi không khí trong quần thể ruộng lúa tốt hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình quang hợp và hô hấp của ruộng lúa góp phần tăng năng suất. Do việc ảnh hưởng của điều kiện sinh thái đối với các giống lúa như trên nên để xác định được giống tốt cho một vùng sản xuất nào đó cần phải tiến hành khảo nghiệm, gieo cấy thử nghiệm qua một vài vụ sản xuất để đánh giá khả năng thích ứng của giống đó. Hoạt động chính của người nông dân là sản xuất nông nghiệp.Trong lĩnh vực trồng trọt đối tượng cần nghiên cứu là một biện pháp canh tác hợp lý trên những giống cây trồng khác nhau…Năng suất cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng ngoài chịu tác động của các yếu tố tự nhiên thì trình độ canh tác, biện pháp kỹ thuật, khả năng đầu tư, thâm canh cũng có tác động rất lớn… Việc bón phân, tưới nước và bố trí mật độ hợp lý nhằm phân bố hợp lý đơn vị diện tích lá/đơn vị diện tích đất, tận dụng nguồn PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 6 năng lượng ánh sáng mặt trời, hạn chế sâu bệnh hại, tạo tiền đề cho năng suất cao.
Ngoài ra, việc bố trí mật độ hợp lý còn tiết kiệm được hạt giống công lao động và các chi phí khác góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất lúa hiện nay. Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu về phương pháp cấy chưa nhiều và thiếu các nghiên cứu hệ thống vấn đề này. Do vậy đòi hỏi phải có biện pháp canh tác hợp lý đối với những giống lúa khác nhau giúp cây lúa sinh trưởng, phát triển, chống chịu sâu bệnh tốt. Với mỗi biện pháp canh tác trên các giống khác nhau cần có các nghiên cứu tìm ra phương pháp canh tác hợp lý trên các giống khác khau.
Biện pháp thâm canh lúa cải tiến (SRI) là một phương pháp canh tác giúp cây lúa sinh trưởng, phát triển, chống chịu sâu bệnh cho năng suất và hiệu quả cao. Một số nước có nền nông nghiệp gắn với công nghệ phát triển như: Trung Quốc, Ấn Độ, Srilanka,…Ngoài việc tạo ra những giống có năng suất cao, người ta còn chú trọng đến kỹ thuật thâm canh để các các giống phát huy được thế mạnh: Kỹ thuật làm mạ, kỹ thuật cấy, kỹ thuật bón phân, kỹ thuật điều tiết nước, công tác Bảo vệ thực vật. - Kỹ thuật làm mạ: Tạo cho cây mạ trong điều kiện thuận lợi nhất trước khi cấy. Mạ non là điều kiện quan trọng trong thâm canh giống lúa.
- Kỹ thuật cấy: Cấy 1 dãnh, mật độ cấy khác nhau tùy theo điều kiện thâm canh, tập quán canh tác. Khoảng cách giữa các hàng sông và hàng tay khác nhau thông thường cấy theo hình chữ nhật để tận dụng ánh sáng cho quá trình quang hợp của cây lúa. - Kỹ thuật bón phân: Nhiều tài liệu cung cấp thông tin cho các loại phân bón làm cho đất tơi xốp, thoáng khí. Chú trọng việc bón phân vô cơ (Urê) theo bảng so màu lá lúa.
- Kỹ thuật điều tiết nước: Vai trò của nước rất quan trọng trong đời sống cây lúa, các nhà khoa học chú trọng đến khâu điều tiết nước, tùy từng giai đoạn sinh trưởng của cây lúa mà cung cấp lượng nước phù hợp đảm bảo cho cây lúa phát triển tốt. Lượng nước thích hợp nhất từ giai đoạn sau cấy đến khi phát triển đòng là ruộng đủ ẩm cho đất giúp cho lúa đẻ khỏe, cứng cây, rễ ăn sâu xuống dưới có thể hút dinh dưỡng ở tầng sâu hơn. - Công tác BVTV: Các đối tượng dịch hại chủ yếu như sâu đục thân bướm hai chấm, sâu cuốn lá nhỏ, rầy nâu… 1. Cơ sở thực tiễn của đề tài Ngày nay với việc áp dụng nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất lúa đạt được nhiều thành tựu đáng kể giúp hiệu quả kinh tế và năng suất ngày càng tăng, trong đó có việc nghiên cứu và thử nghiệm biện pháp canh tác lúa SRI, nhiều giống mới được PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 7 lai tạo ra có tiềm năng năng suất cao.
Đến nay hệ thống canh tác lúa cải tiến SRI đã được nghiên cứu, triển khai thành công ở 40 quốc gia trên thế giới. SRI được coi là một phương pháp tiếp cận theo hướng nông nghiệp sinh thái, có nhiều ưu thế so với nhiều phương pháp khác ở địa phương: Lượng giống giảm từ 50 – 90%, phân đạm giảm 20 – 25%, quan trọng hơn là năng suất tăng bình quân từ 13 – 29%. SRI tiết kiệm hơn 40% nước tưới, 30% phân hóa học, tăng khả năng chống chịu của cây lúa liên quan đến biến đổi khí hậu như chống đổ ngã, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh, do đó đã hạn chế sử dụng thuốc BVTV. Việc rút cạn nước ruộng góp phần làm hạn chế khí nhà kính phát thải gây hiệu ứng nhà kính.
Như vậy SRI đảm bảo được cả 4 lợi ích: Kinh tế, xã hội, môi trường và biến đổi khí hậu [55]. Ở Việt Nam, trong bối cảnh diện tích trồng lúa ngày càng giảm do nhiều nguyên nhân khác nhau, những thách thức do biến đổi khí hậu gây ra tác động lớn đến sản xuất nông nghiệp nhưng phải đảm bảo an ninh lương thực đòi hỏi phải có biện pháp kỹ thuật hợp lý để tăng năng suất tăng hiệu quả đồng thời ứng phó với vấn đề biến đổi khí hậu. Biện pháp canh tác SRI qua thử nghiệm thành công trên nhiều nước trên thế giới. Ở nước ta biện pháp SRI đã được Cục bảo vệ thực vật và Đại học Thái nguyên triển khai từ năm 2003 tại các tỉnh phía Bắc.
Cho đến nay có khoảng 1,8 triệu hộ với 394.