Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Sản xuất lúa gạo đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong phát triển kinh tế nông nghiệp và nông thôn Việt Nam. Khoảng 80% trong tổng số 11 triệu hộ nông dân tham gia sản xuất lúa gạo, chủ yếu dựa vào phương thức canh tác thủ công truyền thống. Do sản xuất lúa gạo là nguồn thu nhập và cung cấp lương thực chính của các hộ nông dân, nên chính sách phát triển kinh tế nông nghiệp và nông thôn gắn liền với phát triển ngành hàng lúa gạo.
Trong gần ba thập kỷ qua nhờ có đổi mới cơ chế quản lý, Việt Nam đã đạt được những thành tựu lớn trong sản xuất lúa gạo, không những đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nước mà hàng năm còn xuất khẩu được 3-4 triệu tấn gạo. Tuy nhiên ngành lúa gạo Việt Nam vẫn còn có nhiều khó khăn và thách thức, trong khi dân số thế giới tiếp tục gia tăng thì diện tích đất dùng cho trồng lúa lại không tăng, và xu thế có chiều hướng giảm theo thời gian vì phải nhường đất cho một số công trình giao thông (đường cao tốc Cuôn Minh - Hải Phòng), các khu công nghiệp,. Hiện nay năng suất lúa bình quân chung của cả nước đạt khoảng 4,5 tấn/ha, song giữa các vùng sinh thái khác nhau lại có sự chênh lệch đáng kể về năng suất lúa. Ở các vùng đồng bằng một số hộ nông dân trồng lúa đã đạt được năng suất rất cao, 10-12 tấn/ha, trong khi đó năng suất lúa ở các vùng trung du miền núi thường lại rất thấp, chỉ đạt bình quân khoảng trên 2 tấn/ha.
Do đó, vấn đề lương thực từng được đặt ra như là một mối đe dọa đến sự an ninh và ổn định của thế giới trong tương lai. Theo dự đoán của các chuyên gia về dân số học, nếu dân số thế giới tiếp tục gia tăng trong vòng 20 năm tới, thì sản lượng lúa gạo phải tăng 80% mới đáp ứng cho nhu cầu sống còn của cư dân mới. Trong điều kiện eo hẹp đó, người ta phải suy nghĩ đến một chiến lược để tăng sản lượng lúa gạo thông qua một số biện pháp kỹ thuật canh tác. 6 Quan hệ giữa năng suất cá thể (khóm lúa, bông lúa) với năng suất quần thể ruộng lúa là rất chặt chẽ.
Trên một đơn vị diện tích nếu mật độ càng cao (gieo cấy dầy) thì số bông nhiều song số hạt trên bông càng ít (bông bé), tốc độ giảm số hạt trên bông mạnh hơn tốc độ tăng của mật độ. Vì vậy, gieo cấy dầy quá sẽ làm cho năng suất giảm nghiêm trọng. Nếu gieo cấy quá thưa nhất là giống có thời gian sinh trưởng ngắn rất khó hoặc không thể đạt được số bông tối ưu. Vì vậy, khi các khâu kỹ thuật khác được duy trì thì chọn mật độ vừa phải là phương án tối ưu để đạt được số lượng hạt thóc nhiều nhất trên một đơn vị diện tích gieo cấy.
Trong quá trình sinh trưởng và phát triển cây lúa cần một lượng dinh dưỡng nhất định, đặc biệt là phân đạm lượng dinh dưỡng này một phần có sẵn ở trong đất, phần lớn còn lại là do con người cung cấp hợp lý sẽ làm cho cây lúa sinh trưởng tốt đạt năng suất cao. Khi nghiên cứu về vai trò của đạm đối với cây trồng nói chung, với cây lúa nói riêng, nhiều tác giả đã ghi rõ: Đạm tham gia cấu tạo nên cơ thể thực vật, đạm có trong protein, đạm điều tiết các hoạt động sống của cây, tham gia vào các chất kích thích sinh trưởng các Xytokinin, vitamin. Đạm có hoạt tính sinh học cao, làm tăng hay giảm các hoạt động sinh lý của cây. Người ta còn thấy đạm có trong các enzim xúc tiến các quá trình biến đổi sinh hóa trong cơ thể cây.
Đặc biệt đạm có mặt trong diệp lục tố, vì thế lúa được bón đạm sẽ khác hẳn như: lá to, dài, xanh, quang hợp tốt, đẻ nhiều. Nếu thiếu đạm lá vàng, nhỏ, đẻ ít, bông nhỏ, nhưng nếu quá nhiều đạm lúa sẽ lốp đổ, sâu bệnh nhiều, hạt lép (Nguyễn Thị Lẫm, 1994) [13]. Trong cây lúa tính theo chất khô, tỷ lệ kaki nguyên chất (K2O) chiếm khoảng 0,6-1,2% trong rơm rạ và khoảng 0,3-0,45% trong hạt gạo. Khác với đạm và lân, kali không tham gia vào thành phần bất kỳ một hợp chất hữu cơ nào mà chỉ tồn tại dưới dạng ion trong dịch bào và một phần nhỏ kết hợp với chất hữu cơ trong tế bào chất của cây lúa.
Cũng như đạm, lân và kali chiếm tỉ 7 lệ cao hơn tại các cơ quan non của cây lúa. Kali còn tồn tại dưới dạng ion nên nhờ vậy mà kali có thể len lỏi vào giữa các bào quan, xúc tiến quá trình vận chuyển dinh dưỡng, giúp cho cây lúa tăng cường hô hấp. Kali còn giúp thúc đẩy tổng hợp protit, do vậy nó hạn chế việc tích lũy nitrat trong lá, hạn chế tác hại của việc bón thừa đạm cho lúa. Ngoài ra kali còn giúp bộ rễ tăng khả năng hút nước và cây lúa không bị mất nước quá mức ngay cả trong lúc gặp khô hạn.
Kali làm tăng chống hạn và chống rét cho cây lúa. Cây lúa được bón đầy đủ kali sẽ phát triển cứng cáp, không bị đổ ngã, chịu hạn và chịu rét tốt. Cây lúa thiếu kali lá có màu lục tối, mép lá có màu nâu hơi vàng. Thiếu kali nghiêm trọng trên đỉnh lá có vết hoại tử màu nâu tối trong khi các lá già phía dưới thường có vết bệnh tiêm lửa.
Khi tỉ lệ kali trong cây giảm xuống chỉ còn bằng 1/2-1/3 so bình thường thì mới thấy xuất hiện triệu chứng thiếu kali trên lá, cho nên khi triệu chứng suất hiện thì năng suất đã giảm nên việc bón kali không thể bù đắp được. Do vậy không nên đợi đến lúc xuất hiện triệu chứng thiếu kali rồi mới bón bổ sung kali cho cây. Trong sản xuất, khi bón kali cho lúa, lượng kali clorua bao giờ cũng ít nhất trong 3 loại phân bón chính và thường sử dụng để bón thúc cùng với phân đạm [12]. Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ làm cơ sở cho các công trình nghiên cứu sau này nhằm góp phần xác định mật độ cấy và mức phân bón hợp lý cho giống lúa thuần Tẻ Râu.
Khẳng định được vai trò của khoa học kỹ thuật đối với sản xuất, đặc biệt là việc tìm ra các công thức mật độ và phân bón có hiệu quả thâm canh để tăng năng suất cây trồng và giữ được cân bằng sinh thái của ruộng lúa. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và ở Việt nam 1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới Hiện nay thế giới có trên 100 nước trồng lúa ở hầu hết các châu lục. Tuy nhiên, sản xuất lúa gạo vẫn tập trung chủ yếu ở các nước châu Á nơi 8 chiếm tới 90% diện tích gieo trồng và sản lượng.
Biến động về diện tích, năng suất và sản lượng lúa trên toàn thế giới trong vài thập kỷ gần đây thể hiện qua bảng 1. Diễn biến diện tích, năng suất và sản lượng lúa trên thế giới giai đoạn 1970 - 2013 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (nghìn ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 1970 132,873 23,81 316,371 1980 144,412 27,48 396,844 1990 146,961 35,29 518,625 2000 154,056 38,91 599,432 2005 155,026 40,92 634,366 2006 155,741 41,16 641,030 2007 155,953 42,12 656,874 2008 159,251 43,07 685,894 2009 161,421 42,04 678,614 2010 153,652 43,74 672,074 2011 163,147 44,29 722,578 2012 163,463 43,95 718,420 2013 166,085 44,87 745,223 (Nguồn: FAO STAT, 2015) [30] Bảng 1.1 cho thấy: Diện tích canh tác lúa trên thế giới trong vài thập kỷ gần đây có xu hướng tăng. Song tăng mạnh nhất vào những thập niên 70, 90 của thế kỷ XX và có xu hướng ổn định từ những năm đầu của thế kỷ XXI, năm 2000 có diện tích lúa là 154.056 nghìn ha, đến năm 2013 là 166. Về năng suất của lúa cũng tăng dần qua các năm và tăng nhanh nhất vào thập niên 70, 80.
Đến thập niên 90 và những năm đầu của thế kỷ XXI năng suất lúa tăng chậm lại song nhìn chung năng suất tăng gần gấp đôi từ 23,81 tạ/ha năm 1970 lên 44,87 tạ/ha vào năm 2013. Điều này cho thấy “cuộc Cách mạng xanh” từ giữa thập niên 60 đã ảnh hưởng tích cực đến sản lượng lúa của thế giới nói chung và của châu Á nói riêng, những tiến bộ kỹ thuật mới nhất là giống mới, kỹ thuật thâm canh tiên tiến được áp dụng đã góp phần làm cho 9 sản lượng lúa tăng lên đáng kể. Châu Á gồm 8 nước có sản lượng cao nhất đó là Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Bangladesh, Thái Lan, Việt Nam, Myanma và Nhật Bản. Năm 2013 châu Á có diện tích lúa cao nhất với 146,2 triệu ha, sản lượng 674,8 triệu tấn.
Diện tích, năng suất và sản lượng lúa gạo của 10 nước đứng đầu thế giới năm 2013 Tên nước Diện tích (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (tấn) Ấn Độ 43.2 cho thấy: Ấn Độ là nước có diện tích trồng lúa lớn nhất thế giới với diện tích năm 2013 là 43.500 nghìn ha, tuy nhiên do năng suất lúa của nước này thấp (chỉ đạt 36,598tạ/ha) nên sản lượng lúa của Ấn Độ đứng thứ 2 thế giới là 159.201 nghìn tấn, chiếm 21,08% tổng sản lượng của thế giới. Trung Quốc có diện tích trồng lúa đứng thứ 2 thế giới, trong vài thập niên gần đây Trung Quốc có nhiều thành tựu trong cải tiến giống lúa, trong đó đặc biệt quan tâm đến sử dụng ưu thế lai ở lúa do đó năng suất bình quân năm 2012 đạt 67,257 tạ/ha, sản lượng đạt 203. Tuy nhiên trong những năm gần đây diện tích canh tác lúa của Trung Quốc giảm do quá trình công nghiệp hóa, đô thị hóa tăng nhanh bên cạnh đó nguồn nước ngọt không đủ và phân bố không đều. Đây cũng là trở ngại lớn trong việc nâng cao năng suất và sản lượng lúa của Trung 10 Quốc.
Tuy Ấn Độ và Trung Quốc là hai nước có diện tích trồng lúa cao nhất thế giới nhưng năng suất lúa của nước Australia cao nhất, năm 2013 đạt 102,177 tạ/ha, gấp 2,28 lần năng suất lúa bình quân của thế giới, gấp 2,21 lần năng suất lúa bình quân của châu Á. Ả Rập là nước có năng suất lúa đứng thứ 2, năm 2013 đạt 96.429 tạ/ha, gấp 2,16 lần năng suất lúa bình quân của thế giới, gấp 2,1 lần năng suất lúa bình quân của châu Á. Thái Lan là nước xuất khẩu gạo hàng đầu Thế giới. Nước này cũng được thiên nhiên ưu đãi với những vùng châu thổ trồng lúa phì nhiêu, diện tích canh tác lớn (chiếm khoảng 40% diện tích tự nhiên), điều kiện thời tiết thuận lợi, mưa thuận gió hòa thích hợp cho phát triển cây lúa nước.
