Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Năng suất cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng chịu tác động của các yếu tố tự nhiên như đất, nước, dinh dưỡng, khí hậu, thời tiết, đồng thời nó cũng chịu tác động trực tiếp của các yếu tố kinh tế - xã hội như trình độ canh tác, biện pháp kỹ thuật, khả năng đầu tư, thâm canh,… Việc bón phân 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 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. Nhiều kết quả nghiên cứu xác định rằng nếu trên đất giàu dinh dưỡng, mạ mọc tốt thì cần chọn mật độ thưa, nếu đất xấu mạ không tốt thì cần cấy dày.
Để xác định mật độ hợp lý có thể căn cứ vào số bông/m2 và số bông hữu hiệu/khóm. Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu về phân bón và phương pháp cấy chưa nhiều và thiếu các nghiên cứu hệ thống vấn đề này. Thực tế, đây là một biện pháp kỹ thuật quan trọng trong thâm canh lúa; với mỗi giống lúa, mỗi mức phân bón, mức đầu tư kỹ thuật trên các vùng khác nhau thì cần có các nghiên cứu tìm ra phương pháp bón phân và mật độ cấy hợp lý để nâng cao chất lượng và năng suất cho cây lúa. Mật độ là một kỹ thuật làm tăng khả năng quang hợp của cá thể và quần thể ruộng lúa, do tăng khả năng tiếp nhận ánh sáng, tạo số lá và chỉ số diện tích lá thích hợp cho cá thể và quần thể ruộng lúa, ảnh hưởng đến khả năng đẻ e 5 nhánh và số nhánh hữu hiệu/khóm, khả năng chống chịu sâu bệnh… từ đó mà ảnh hưởng mạnh mẽ đến năng suất lúa.
Bùi Huy Đáp (1999) [9] cho rằng: Đối với lúa cấy, số lượng tuyệt đối về số nhánh thay đổi nhiều qua các mật độ nhưng tỷ lệ nhánh có ích giữa các mật độ lại không thay đổi nhiều. Theo tác giả thì các nhánh đẻ của cây lúa không phải nhánh nào cũng cho năng suất mà chỉ những nhánh đạt được thời gian sinh trưởng và số lá nhất định mới thành bông. Về khả năng chống chịu sâu bệnh đã có rất nhiều nghiên cứu của nhiều tác giả và đều chung nhận xét rằng: gieo cấy với mật độ dày sẽ tạo môi trường thích hợp cho sâu bệnh phát triển vì quần thể ruộng lúa không được thông thoáng, các lá bị che khuất lẫn nhau nên bị chết lụi đi nhiều. Một trong những biện pháp canh tác phòng trừ sâu bệnh và cỏ dại trong nông nghiệp là gieo cấy với mật độ thích hợp với từng giống lúa, tránh gieo cấy quá dày sẽ tạo điều kiện cho khô vằn, rầy nâu và đạo ôn phát triển mạnh.
Mật độ và năng suất lúa có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Việc tăng mật độ cấy trong giới hạn nhất định thì năng suất sẽ tăng. Vượt quá giới hạn đó thì năng suất sẽ không tăng mà thậm chí có thể giảm đi. Theo Nguyễn Văn Hoan (1995) [16] thì trên một đơn vị diện tích nếu mật độ càng cao thì số bông càng nhiều, song số hạt trên bông càng ít.
Tốc độ giảm số hạt/bông mạnh hơn tốc độ tăng của mật độ, vì thế cấy quá dày sẽ làm cho năng suất giảm nghiêm trọng.Tuy nhiên nếu cấy mật độ quá thưa dối với các giống có thời gian sinh trưởng ngắn rất khó hoặc không đạt được số bông tối ưu. Về ảnh hưởng của mật độ cấy đến khối lượng 1000 hạt, Bùi Huy Đáp (1999) [9] đã chỉ ra rằng khồi lượng 1000 hạt ở các mật độ từ cấy thưa đến cấy dày không thay đổi nhiều. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và Việt Nam 1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới Bảng 1.1 Diện tích, năng suất, sản lượng lúa trên Thế giới giai đoạn 2012 - 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (ha) (tấn/ha) (tấn) 2012 162.484 (Nguồn: FAOSTAT2018) [43] Từ năm 2012 - 2016 diện tích lúa tăng giảm nhẹ, diện tích lúa cao nhất là năm 2013 đạt 164.756 ha, tuy năm 2016 giảm còn 159.
Năng suất qua các năm tăng giảm không đáng kể dao động từ 4,51 - 4,64 tấn/ha. Sản lượng năm 2012 thấp nhất đạt 736.623 tấn đến năm 2014 tăng lên đạt 742.335 tấn và sau đó sản lượng có xu hướng giảm còn 740. Nhiều quốc gia xuất khẩu gạo lớn giảm lượng gạo xuất khẩu, trong khi nhu cầu nhập khẩu gạo tăng, nguồn cung thị trường gạo sẽ thiếu hụt so với cầu, giá gạo trên thị trường thế giới giữ ở mức cao. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam Việt Nam là một nước nhiệt đới gió mùa có chiều dài bờ biển lên tới 3000km, địa hình phức tạp nhiều sông núi, do đó hình thành nhiều vùng canh e 7 tác lúa khác nhau.
Căn cứ vào điệu kiện tự nhiên, tập quán canh tác, sự hình thành mùa vụ và phương pháp gieo trồng, nghề trồng lúa nước được hình thành và chia ra là 3 vùng chính: đồng bằng sông Hồng, đồng bằng ven biển miền Trung và đồng bằng Nam Bộ. Theo bảng thống kê diện tích và sản lượng lúa của cả nước, nhận thấy rằng từ năm 2010 trở đi diện tích trồng lúa có xu hướng tăng trở lại và đạt 7.903 nghìn ha vào năm 2013. Sau đó, diện tích lúa ở mức ổn định và dao động từ 7,7 - 7,8 triệu ha. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa ở Việt Nam (từ 2010 -2016) Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 2010 7,49 53,42 40,01 2011 7,66 55,38 42,40 2012 7,76 56,40 43,74 2013 7,90 55,70 44,04 2014 7,82 57,50 44,98 2015 7,84 57,70 45,22 2016 7,79 56,00 43,61 Nguồn: Tổng cục Thống kê, niên giám thống kê năm 2018 [35] Qua bảng 1.2 có thể thấy diện tích trồng lúa không ngừng tăng qua các năm, năm 2010 (7,49 triệu ha) diện tích có xu hướng tăng đến năm 2016 đạt 7,79 triệu ha diện tích trồng lúa.
Năng suất trồng lúa ở nước ta tăng giảm thất thường, cụ thể: năm 2010 năng suất lúa đạt 53,42 tạ/ha tăng đến năm 2012 đạt 56,40 tạ/ha sau đó năng suất giảm đến năm 2013 năng suất lúa đạt 55,70 tạ/ha, năng suất tăng nhẹ lên 57,70 tạ/ha năm 2016. e 8 Sản lượng lúa ở nước ta từ năm 2010 - 2016 dao động từ 40,01 - 43,61 triệu tấn, trong đó năm 2010 sản lượng lúa thấp nhất đạt 40,01 triệu tấn và cao nhất vào năm 2015 sản lượng đạt 45,22 triệu tấn. Tình hình sản xuất lúa tại tỉnh Hòa Bình Hoà Bình có vai trò quan trọng trong chiến lược trong phát triển kinh tế, chính trị, an ninh quốc phòng của khu vực Tây bắc (tiếp giáp với các tỉnh Sơn La, Phú Thọ, Hà Nam, Ninh Bình, Thanh Hoá và đặc biệt rất gần với Thủ đô Hà Nội). Với dân số khoảng 832.543 người chủ yếu sinh sống tại khu vực nông thôn với thu nhập chính từ sản xuất nông nghiệp.
Diện tích đất tự nhiên khoảng 4.253 ha) trong đó diện tích sản xuất lúa cả năm khoảng 39.850 ha (chiếm khoảng 8,6% diện tích đất tự nhiên), trong đó vụ xuân khoảng 17 ngàn ha, vụ mùa khoảng 22 ngàn ha; diện tích lớn tập trung chủ yếu ở các huyện như Lạc Sơn, Kim Bôi, Tân Lạc; năng suất lúa trung bình khoảng trên 50 tạ/ha, sản lượng bình quân khoảng 20 vạn tấn/năm, bình quân lương thực (lúa)/đầu người khoảng trên 240 kg lúa/người/năm. Cơ cấu giống đang gieo cấy vào khoảng 40 giống, chủ yếu là các giống lúa thuần có năng suất, chất lượng khá như BC15, TBR 225, Thiên ưu 8, MĐ1, J02, CR203, DQ 11 và một số giống lúa lai như TH3-3, Nhị ưu 838, Thái xuyên 111. Từ những năm 2008 trở về trước diện tích cấy lúa lai của tỉnh khá lớn (từ 50-60% diện tích ở vụ xuân, 40-50% diện tích ở vụ mùa) do các chính sách về trợ giá giống lúa lai của tỉnh, bên cạnh đó các giống lúa thuần đang gieo cấy tại thời điểm đó đều là giống cũ (KD18, Q5, CR203.) năng suất, chất lượng thấp hơn nhiều so với các giống lúa lai. Từ năm 2010 trở lại đây, cơ cấu có sự thay đổi hầu hết các diện tích gieo cấy của tỉnh là lúa thuần (lúa thuần chiếm 67,6%; lúa lai chiếm 32,40%) do có nhiều giống lúa thuần có năng suất, chất lượng khá, chống chịu tốt với sâu bệnh và điều kiện bất thuận của địa phương.
Diện tích, năng suất và sản lượng lúa ở Hòa Bình (từ 2010 -2016) Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (nghìn ha) (tấn/ha) (nghìn tấn) 2010 41,00 5,12 209,92 2011 40,05 5,19 207,86 2012 40,04 5,24 209,81 2013 40,08 5,27 211,22 2014 40,07 5,32 213,17 2015 40,20 5,27 211,85 2016 39,85 5,30 211,21 Nguồn: Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Hòa Bình 2016[40] Diện tích gieo cấy giảm nhưng năng suất có xu hướng tăng do việc đầu tư thâm canh tốt, giống lúa mới có năng suất được đưa vào sử dụng. Diện tích lúa của tỉnh có xu hướng giảm theo các năm là do việc chuyển đổi cơ cấu giống cây trồng trên các diện tích sản xuất lúa bấp bênh sang trồng các loại cây trồng khác có giá trị như cây mía tím, cây có múi (cam, quýt, bưởi.); Tuy nhiên tỉnh Hòa Bình có định hướng quy hoạch diện tích sản xuất lúa của tỉnh đến năm 2020 khoảng 27,15 ngàn ha; định hướng 2030 khoảng 25,15 ngàn ha (QĐ số 2296/QĐ-UBND ngày 30/12/2014 của UBND tỉnh Hòa Bình). Tình hình nghiên cứu phân bón cho lúa trên thế giới và ở Việt Nam 1. Nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa Nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa hay nói cách khác là các chất dinh dưỡng cần thiết, không thể thiếu được với sinh trưởng và phát triển của lúa bao gồm: Đạm (N), lân (P), kali (K), vôi (Ca), sắt (Fe), đồng (Cu), magiê (Mg), mangan (Mn), molipđen, bo, silic, cacbon, lưu huỳnh, oxy, hyđrô.
Tất cả các nguyên tố trên đây (trừ các bon, oxy, hyđrô) phân bón đều có thể cung e 10 cấp được. Có nhiều chất dinh dưỡng khoáng mà cây lúa cần, nhưng 3 yếu tố mà cây lúa cân với lượng lớn là: đạm, lân, kali là những yếu tố cần thiết cho những quá trình sống diễn trong cây. Các nguyên tố khoáng còn lại, cây lúa cần với lượng rất ít và hầu như đã có sẵng trong đất, nếu thiếu thì tùy theo điều kiện cụ thể mà bón bổ sung.