CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài 1.1 Cơ sở khoa học để đảm bảo mạ tốt * Sự phát triển của cây mạ Hạt nảy mầm sễ phát triển thành cây mạ hay cây lúa non. Đầu tiên từ bao mầm đâm ra lá nguyên thủy chưa có phiến lá, tiếp đến xuất hiện lá thật đầu tiên với phiến lá hoàn chỉnh đồng thời một số rễ mới cũng hình thành. Với sự xuất hiện của lá thật đầu tiên và các rễ mới mộng mạ đã phát triển thành cây mạ. Cây mạ hoàn chỉnh gồm ba bộ phận: lá, thân và rễ (Nguyễn Văn Hoan, 2006) [8].
Phần thức ăn dự trữ trong nội nhũ có thể nuôi cây mạ đến 3 lá, tuy nhiên để có cây mạ tốt cần thỏa mãn một số yêu cầu sau (Nguyễn Văn Hoan, 2006) [8] - Đủ nước: nước giúp cây mạ sinh trưởng khỏe và đều, thiếu nước cây mạ sinh trưởng kém, yếu, lớp nước sâu làm cây mạ lướt. - Nhiệt độ thích hợp: nhiệt độ 23 – 250C thích hợp nhất cho cây mạ. Nhiệt độ thấp (dưới <160C) cây mạ sinh trưởng kém. Nhiệt độ thấp dưới 130C kéo dài trên 7 ngày thì cây mạ sẽ chết.
- Đủ ánh sáng: trời nắng nhẹ, mộng mạ ở nơi đủ ánh sáng thuận lợi cho cây mạ và sẽ có cây mạ tốt. Trời âm u, ruộng mạ dưới bóng cây làm cho cây mạ yếu, lá dài, nhỏ, chất lượng cây mạ kém. - Đủ dinh dưỡng: khi cây mạ có 1 lá thật nó đã hút được dinh dưỡng từ đất. Cần bón đủ phân và cân đối cả đạm, lân, kali để có cây mạ khỏe.
* Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của cây mạ: n 4 - Nguồn chất dinh dưỡng cung cấp cho cây mạ: Ở thời kỳ mạ non hay còn gọi là thời kỳ mạ yếu (trong điều kiện thuận lợi sau gieo 7 - 10 ngày là kết thúc thời kỳ này) cây mạ phát triển nhờ sử dụng chất dinh dưỡng lấy từ phôi nhũ (Nguyễn Văn Tuất, 2013)[13]. Sau khi có 4 lá thật, cây mạ phát triển nhờ chất dinh dưỡng lấy qua bộ rễ và được chế biến ở lá. Khi cây mạ lớn hơn nữa thì nó lại càng phụ thuộc vào môi trường cung cấp chất dinh dưỡng. Người ta gọi đây là thời kỳ mạ khoẻ.
Thời kỳ này kéo dài hơn thời kỳ mạ non, nó kéo dài đến khi cây mạ có 5-6 lá đối với những giống có thời gian sinh trưởng trung bình và 6-7 lá đối với những giống có thời gian sinh trưởng dài hơn (Nguyễn Văn Tuất, 2013)[13]. - Độ sâu của nước: Điều khiển lượng nước cho ruộng mạ là kỹ thuật rất quan trọng trong khâu làm mạ. Mực nước trong ruộng mạ không chỉ ảnh hưởng đến độ cao, thấp của dược mạ mà còn ảnh hưởng đến sự phát triển của bộ rễ mạ (Nguyễn Văn Tuất, 2013)[13]. Nếu để ruộng quá quá khô, thiếu nước thì cây mạ phát triển chậm, cây còi cọc.
Nếu quá nhiều nước, để cây mạ ngập sâu trong nước thì sẽ dẫn đến bộ rễ phát triển kém, cây mạ gày do thiếu không khí trong đất, khi cấy, cây mạ dễ bị chết. Độ sâu nước vừa phải, dược mạ ngắn, cây mạ khoẻ, bộ rễ phát triển tốt, khó bị chết khi cấy ra ruộng - Lượng nước: Chọn chân đất để làm dược mạ rất quan trọng trong việc làm mạ, nó ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của cây mạ và bộ rễ mạ, nó liên quan gián tiếp đến lượng nước, sự điều tiết lượng nước của ruộng mạ (Nguyễn Văn Tuất, 2013)[13]. Ở chân đất thấp, lượng nước phân bố đều thì cây mạ phát triển đồng đều, bộ rễ mạ phát triển kém. Ngược lại, dược mạ ở chân vàn cao, lượng nước n 5 phân bổ không đều nên cây mạ phát triển cũng không đều, nhưng ngược lại bộ rễ lại thường phát triển mạnh (Nguyễn Văn Tuất, 2013)[14].
- Nhiệt độ: Cùng với các nhân tố khác, yếu tố nhiệt độ cũng ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của cây mạ và hơn thế nữa đối với sức sống của cây mạ. Ở nhiệt độ ấm áp, cây mạ phát triển cao khoẻ hơn và phát triển nhanh hơn trong điều kiện nhiệt độ thấp lạnh. Nhiệt độ thấp lạnh có thể làm cho cây mạ bị vàng lá và nhiệt độ thấp lạnh kéo dài sẽ làm cho cây mạ bị vàng lá và dẫn tới chết mạ (Nguyễn Văn Tuất, 2013)[13]. Trong điều kiện nhiệt độ cao kéo dài, cây mạ sẽ phát triển nhanh, thời gian của thời kỳ mạ sẽ rút ngắn, mạ bị già và khi cấy ra ruộng thì cây mạ phát triển chậm, kém.
Việc làm mạ trong vụ mùa ở các tỉnh phía Bắc nói chung có điều kiện thuận lợi. Trong vụ xuân thì ngược lại, không được thuận lợi. Hiện nay người ta có nhiều biện pháp kỹ thuật để điều chỉnh nhiệt độ ruộng mạ cũng như điều chỉnh thời gian, thời điểm gieo mạ sao cho cây mạ xuân phát triển trong điều kiện nhiệt độ thuận lợi nhất mà vẫn thích ứng với lịch thời vụ (Nguyễn Văn Tuất, 2013)[13]. - Cường độ ánh sáng: Cây mạ cần ánh sáng mạnh.
Trời nhiều mây, âm u, ánh sáng kém không đủ điều kiện cho cây mạ quang hợp và cây mạ yếu vì không thể tạo đủ chất dinh dưỡng nuôi cây. Ánh sáng ít còn có thể làm cho bẹ lá và bản lá của cây mạ dài ra, cây mạ gầy hơn và yếu hơn. Vì vậy dược mạ cần tránh xa bón cây lớn và nhà cao tầng, đồng thời cũng không nên gieo mạ quá dầy, cây mạ cũng không có đủ ánh sáng để quang hợp (Nguyễn Văn Tuất, 2013)[13]. Cường độ ánh sáng thấp cũng làm cho cây mạ có hàm lượng chất khô thấp, sức đề kháng của cây mạ thấp, cây mạ dễ bị nhiều loại sâu, bệnh hại.
n 6 - Những chất dinh dưỡng dễ sử dụng: Cây mạ cần nguồn dinh dưỡng bổ sung để sinh trưởng phát triển trong thời kỳ mạ, hơn thế nữa còn tích luỹ một phần dinh dưỡng để có nguồn dự trữ trong thời gian chuyển tiếp: nhổ cấy, cây mạ bén rễ, hồi xanh (Nguyễn Văn Tuất, 2013)[13]. Phân bón rất cần nếu cây mạ phải ở lại dược mạ lâu hoặc trên chân dược vàn cao, ở vùng đất kém màu mỡ và ở những vùng, vụ có khí hậu lạnh. Nếu nghèo chất dinh dưỡng, cây mạ còi cọc; nếu giàu chất dinh dưỡng dễ sử dụng, cây mạ phát triển mạnh. Ngược lại nếu quá nhiều phân bón trong dược mạ thì cây mạ cao và yếu, cây mạ dễ nhiễm bệnh (Nguyễn Văn Tuất, 2013)[13].
* Tiêu chuẩn của cây mạ tốt Nhóm giống lúa cải tiến là nhóm lúa thấp cây: chiều cao cây 85 – 110 cm, lá thẳng, bông to, chống đổ tốt. Về phản ứng với ánh sáng chúng gồm 2 nhóm là nhóm trung tính và nhóm phản ứng chặt với chu kỳ chiếu sáng trong ngày. Phần lớn các giống trung tính đều là các giống có thời gian sinh trưởng ngắn cả ở vụ mùa và vụ xuân. Về phương pháp tạo giống và bản chất di truyền, nhóm giống lúa cải tiến bao gồm 2 nhóm là nhóm lúa thuần và lúa lại.
Như vậy, không thể có một tiêu chuẩn chung về mạ tốt cho tất cả các giống hoặc nhóm giống. Xác định một lô mạ tốt trước hết phụ thuộc vào vụ gieo cấy và phụ thuộc vào chân đất sẽ cấy lúa. Việc xác định được tiêu chuẩn mạ tốt là khâu đột phá quyết định nhằm phát huy có hiệu quả các biện pháp kỹ thuật thâm canh cây lúa (Nguyễn Văn Hoan, 2006)[8]. Tiêu chuẩn mạ tốt ở nhóm giống lúa ngắn ngày và trung ngày cấy vụ mùa.
- Cây mạ to gan, đanh dảnh. - Chiều cao cần đạt được trên 35cm và đã đẻ nhánh. - Số lượng lá mạ nhổ khi cấy không vượt quá 40% tổng số lá thật trên thân chính. - Bộ rễ được bảo toàn, cây mạ không bị giập nát.
n 7 Tiêu chuẩn mạ tốt ở nhóm giống lúa cấy chân sâu và trũng. Đặc điểm chung của chân đất trũng vụ mùa là nước khá sâu (thông thường ở mức 30 - 40cm). Mức nước sâu đã hạn chế sự đẻ nhánh của cây lúa. Đây là yếu tố cơ bản hạn chế năng suất trên chân đất này.
Ở chân đất sau trũng nên sử dụng các giống dài ngày, gieo mạ sớm, áp dụng biện pháp giâm khi cần thiết để lúa vẫn trỗ vào thời điểm thích hợp. Nhóm mạ này cần đạt được các tiêu chuẩn như sau: - Cây mạ to gan, đanh dảnh. - Chiều cao cần đạt ít nhất là 45 cm. - Cây mạ đã đẻ được 4 - 5 nhánh để khi cấy ra ruộng không cần đẻ thêm nữa.
- Bộ rễ được bảo toàn, cây mạ không giập nát. Theo quan điểm canh tác lúa cải tiến (SRI) hiện nay thì những tiêu chí về cây mạ tốt như Nguyễn Văn Hoan đưa ra là không còn phù hợp nữa. Một trong năm nguyên tắc hàng đầu của canh tác lúa cải tiến đó là gieo mạ thưa 0,5 – 1kg giống/10 m2, cấy mạ non 2,5 -3 lá. Cây mạ non sau khi cấy phục hồi nhanh, đẻ nhánh khỏe và đẻ nhánh tập trung điều này có ý nghĩa rất lớn trong điều kiện vụ mùa.
Tuy nhiên vẫn chưa có nghiên cứu cụ thể nào về mật độ gieo mạ cho cây lúa, hiện chủ yếu là gieo mạ theo canh tác truyền thống gieo mạ dày 1kg giống/3 - 4 m2. Cơ sở khoa học của làm cỏ, sục bùn Rễ lúa là cơ quan hút chất dinh dưỡng và vận chuyển chất dinh dưỡng để nuôi cây. Rễ lúa thuộc loại rễ chùm, có cấu tạo sơ cấp, sau khi lúa nảy mầm, rễ mầm xuất hiện, tồn tại 5 - 7 ngày rồi rụng đi. Từ các đốt trên thân mọc ra các rễ phụ, phát triển nhanh tạo thành rễ chùm, ăn nông.
Trong thời gian sinh trưởng số lượng và trọng lượng rễ tăng dần từ cấy, đẻ nhánh, làm n 8 đòng và đạt cao nhất lúc trỗ bông, và giảm dần đến khi lúa chín. Rễ lúa hút nước nhiều nhất là thời kỳ làm đòng và trỗ bông. Giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng rễ lúa ăn nông chủ yếu tập trung ở tầng đất 0-10cm. Khi cây lúa bước sang giai đoạn sinh trưởng sinh thực, rễ lúa phát triển mạnh về số lượng, trọng lượng và có thể ăn sâu xuống tầng đất 30 - 50cm để hấp thu dinh dưỡng ở tầng đất sâu và giữ cho cây bám chắc vào đất, tránh đổ ngã khi mang đòng và mang hạt nặng (Togari-matsuo, 1977) [12].
Rễ lúa chịu ảnh hưởng của nhiệt độ (rễ phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 28 - 320C), để điều hòa nhiệt độ cho đất, giúp rễ phát triển tốt cần bón đủ phân hữu cơ và điều tiết nước hợp lý.