Tổng quan nghiên cứu

Hệ thống canh tác lúa cải tiến (SRI) đã được áp dụng rộng rãi tại nhiều tỉnh miền Bắc Việt Nam từ năm 2002, với kết quả tiết kiệm lượng thóc giống từ 60-80%, giảm phân đạm 20-25% và tăng năng suất bình quân từ 9-15%. Tại huyện Thiệu Hóa, Thanh Hóa, cây lúa vẫn giữ vai trò chủ lực trong cơ cấu cây trồng, với các giống chất lượng như Bắc Thịnh được nông dân ưa chuộng nhờ năng suất ổn định và giá trị kinh tế cao. Tuy nhiên, phương thức canh tác truyền thống với cấy mạ già, mật độ dày và nhiều dảnh cấy chưa phát huy hết tiềm năng của giống, đồng thời làm tăng nguy cơ sâu bệnh và tiêu hao dinh dưỡng.

Nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng của tuổi mạ và số dảnh cấy đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lúa Bắc Thịnh trong hệ thống SRI vụ Xuân 2017 tại Thiệu Hóa. Mục tiêu cụ thể là xác định tuổi mạ và số dảnh cấy tối ưu để hoàn thiện quy trình canh tác SRI, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường. Nghiên cứu được thực hiện trong vụ Xuân 2017 tại xã Thiệu Lý, huyện Thiệu Hóa, với phạm vi thời gian từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2017. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển thâm canh lúa chất lượng cao, đồng thời hỗ trợ chuyển dịch cơ cấu cây trồng theo hướng sản xuất hàng hóa bền vững tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Năng suất lúa được hình thành từ các yếu tố cấu thành như số bông/m2, số hạt chắc/bông và khối lượng 1000 hạt. Mối quan hệ giữa các yếu tố này thể hiện tính thống nhất và mâu thuẫn, ví dụ số bông tăng quá cao có thể làm giảm số hạt chắc/bông và kích thước hạt. Thời kỳ từ gieo hạt đến cuối đẻ nhánh hữu hiệu quyết định số bông/m2, chịu ảnh hưởng bởi mật độ cấy và sức đẻ nhánh.

Hệ thống canh tác lúa cải tiến (SRI) dựa trên nguyên tắc cấy mạ non (8-12 ngày tuổi), cấy 1-2 dảnh/khóm với khoảng cách cấy thưa (20-30 cm), tưới tiêu xen kẽ, bón phân hữu cơ kết hợp phân hóa học và làm cỏ thủ công nhằm tạo điều kiện sinh thái tối ưu cho cây lúa phát triển bộ rễ và đẻ nhánh khỏe. SRI đã được áp dụng thành công tại nhiều quốc gia như Trung Quốc, Thái Lan, Campuchia, Iran và Việt Nam, với hiệu quả tăng năng suất, giảm chi phí đầu vào và bảo vệ môi trường.

Các khái niệm chính bao gồm: tuổi mạ, số dảnh cấy, mật độ cấy, chỉ số diện tích lá (LAI), khả năng tích lũy vật chất khô, và các yếu tố cấu thành năng suất.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện tại xã Thiệu Lý, huyện Thiệu Hóa, Thanh Hóa trong vụ Xuân 2017 (từ tháng 1 đến tháng 6). Giống lúa sử dụng là Bắc Thịnh, được Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận năm 2016, có thời gian sinh trưởng 135-140 ngày, năng suất 6,5-7 tấn/ha.

Thí nghiệm gồm hai yếu tố: tuổi mạ (4 mức: 2 lá, 2,5 lá, 3 lá, 3,5 lá) và số dảnh cấy (3 mức: 1, 2, 3 dảnh/khóm), tạo thành 12 công thức phối hợp, bố trí theo kiểu ô lớn-ô nhỏ (Split-plot) với 3 lần nhắc lại, diện tích mỗi ô nhỏ 10 m2. Mật độ cấy 30 khóm/m2 (18x18 cm). Các biện pháp kỹ thuật khác theo Quy trình kỹ thuật của Bộ NN&PTNT, bao gồm tưới tiêu, bón phân hữu cơ vi sinh và phân hóa học, làm cỏ, quản lý dịch hại theo IPM.

Các chỉ tiêu theo dõi gồm: thời gian sinh trưởng qua các giai đoạn, chiều cao cây, số nhánh tối đa và hữu hiệu, chỉ số diện tích lá (LAI), khả năng tích lũy vật chất khô, mức độ nhiễm sâu bệnh, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu. Số liệu được xử lý bằng phần mềm IRRISTAT, đánh giá sai khác theo phương pháp LSD với mức ý nghĩa 95%.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Ảnh hưởng của tuổi mạ và số dảnh cấy đến thời gian sinh trưởng: Tuổi mạ non (2-2,5 lá) và số dảnh cấy thấp (1-2 dảnh/khóm) giúp kéo dài thời gian sinh trưởng, đặc biệt giai đoạn đẻ nhánh, tạo điều kiện cho cây phát triển tốt hơn. Thời gian sinh trưởng tổng thể kéo dài khoảng 135-140 ngày, phù hợp với đặc tính giống Bắc Thịnh.

  2. Chiều cao cây và đẻ nhánh: Cây lúa cấy mạ non và số dảnh ít có chiều cao trung bình cao hơn 5-7% so với mạ già và số dảnh nhiều. Số nhánh hữu hiệu đạt cao nhất ở công thức cấy 2,5 lá tuổi mạ với 2 dảnh/khóm, đạt khoảng 12-14 nhánh/khóm, tăng 15% so với công thức cấy mạ già và 3 dảnh.

  3. Chỉ số diện tích lá (LAI) và tích lũy vật chất khô: LAI đạt giá trị cao nhất vào giai đoạn trỗ bông, dao động từ 6,5 đến 7,8 m2/m2 đất, trong đó công thức cấy mạ non và 2 dảnh có LAI cao hơn 12% so với công thức cấy mạ già và 3 dảnh. Khối lượng vật chất khô tích lũy cũng tăng tương ứng, đạt khoảng 550-600 g/m2 ở giai đoạn trỗ bông.

  4. Năng suất và các yếu tố cấu thành: Năng suất thực thu cao nhất đạt 7,2 tấn/ha ở công thức cấy mạ 2,5 lá với 2 dảnh/khóm, tăng 10-12% so với công thức cấy mạ già và 3 dảnh. Số bông/m2 và số hạt chắc/bông được tối ưu ở công thức này, với số bông đạt khoảng 350 bông/m2 và tỷ lệ hạt chắc trên 90%.

  5. Mức độ nhiễm sâu bệnh: Ruộng cấy mạ non và số dảnh ít có mức độ nhiễm bệnh khô vằn, sâu cuốn lá và rầy nâu giảm từ 2-6 lần so với ruộng cấy mạ già và số dảnh nhiều, góp phần giảm chi phí thuốc bảo vệ thực vật.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy tuổi mạ non và số dảnh cấy vừa phải tạo điều kiện cho cây lúa phát triển bộ rễ khỏe, đẻ nhánh tập trung và hiệu quả, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng. Điều này phù hợp với nguyên tắc của SRI và các nghiên cứu trước đây tại Việt Nam và quốc tế, như tại Trung Quốc, Thái Lan và Campuchia, nơi áp dụng SRI đã làm tăng năng suất từ 10-35% và giảm lượng giống, phân bón, thuốc BVTV đáng kể.

Việc giảm mật độ cấy và số dảnh cấy giúp giảm cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng giữa các cây, đồng thời hạn chế sự phát triển của sâu bệnh nhờ môi trường ruộng thông thoáng hơn. Các biểu đồ so sánh chỉ số diện tích lá, chiều cao cây và năng suất giữa các công thức thí nghiệm minh họa rõ sự ưu việt của công thức cấy mạ non, 2 dảnh.

Kết quả cũng cho thấy sự tương tác giữa tuổi mạ và số dảnh cấy là yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả sinh trưởng và năng suất, cần được cân nhắc kỹ trong quy trình canh tác SRI tại địa phương.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng tuổi mạ 2,5 lá và số dảnh cấy 2 dảnh/khóm: Đây là công thức tối ưu giúp tăng năng suất lúa Bắc Thịnh từ 10-12%, giảm sâu bệnh và tiết kiệm chi phí đầu vào. Thời gian áp dụng ngay từ vụ Xuân tiếp theo tại huyện Thiệu Hóa.

  2. Tăng cường bón phân hữu cơ vi sinh kết hợp phân hóa học: Giảm lượng đạm khoảng 30% so với tập quán, đồng thời bón phân cân đối theo giai đoạn sinh trưởng để hỗ trợ đẻ nhánh và phát triển bộ rễ. Chủ thể thực hiện là nông dân và các trung tâm khuyến nông.

  3. Quản lý nước theo phương pháp tưới tiêu xen kẽ: Giữ đất ruộng khô ướt luân phiên, không ngập nước liên tục, giúp tăng cường thông khí đất và hạn chế sâu bệnh phát triển. Thực hiện trong suốt vụ canh tác.

  4. Thực hiện làm cỏ sục bùn thủ công định kỳ: Giúp thông thoáng tầng mặt đất, tăng cường hoạt động vi sinh vật có lợi, giảm sâu bệnh và tăng khả năng hấp thu dinh dưỡng của cây lúa.

  5. Tuyên truyền, đào tạo nâng cao nhận thức cho nông dân: Về lợi ích của SRI, kỹ thuật cấy mạ non và số dảnh cấy hợp lý để thay đổi tập quán canh tác truyền thống, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững tại địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân trồng lúa tại các vùng đồng bằng và trung du: Giúp họ áp dụng kỹ thuật SRI hiệu quả, nâng