Tổng quan nghiên cứu

Cao Bằng là tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam với diện tích đất nông nghiệp khoảng 64.283 ha, trong đó đất trồng lúa chiếm hơn 38.000 ha. Tuy nhiên, do đặc thù địa hình đồi núi, khí hậu khắc nghiệt và lượng mưa phân bố không đều, chỉ khoảng 38,5% diện tích đất trồng lúa được tưới chủ động từ các nguồn nước như hồ chứa, sông suối và trạm bơm thủy lợi. Phần lớn diện tích còn lại là đất không chủ động nước, chỉ trồng được một vụ lúa và một vụ màu, dẫn đến hiệu quả kinh tế thấp và hệ số sử dụng đất thấp. Trước thực trạng này, việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật thâm canh nhằm nâng cao năng suất và hiệu quả sử dụng đất trên vùng đất không chủ động nước là rất cần thiết.

Hệ thống thâm canh lúa cải tiến SRI (System of Rice Intensification) được giới thiệu từ năm 1994 tại Madagascar và đã được áp dụng rộng rãi tại nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam từ năm 2003. Kỹ thuật SRI bao gồm các biện pháp như cấy mạ non, cấy thưa, cấy một dảnh, sử dụng phân hữu cơ, làm cỏ bằng tay và quản lý nước hợp lý nhằm khai thác tối đa tiềm năng sinh trưởng của cây lúa. Tại Việt Nam, SRI đã được áp dụng trên diện tích lớn với hơn 286.000 nông dân tham gia, giúp giảm chi phí đầu vào, tăng năng suất và lợi nhuận từ 1,8 đến 3,5 triệu đồng/ha/vụ.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đánh giá khả năng áp dụng các biện pháp kỹ thuật SRI trên đất không chủ động nước tại Cao Bằng, tập trung vào ảnh hưởng của mật độ cấy và số lần làm cỏ đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của hai giống lúa Đông Triều 39 và Bao Thai. Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2011 tại xã Đề Thám, thị xã Cao Bằng, nhằm đề xuất quy trình thâm canh phù hợp, góp phần nâng cao hệ số sử dụng đất và thu nhập cho nông dân vùng miền núi phía Bắc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết sinh trưởng cây trồng và mô hình quản lý kỹ thuật thâm canh SRI. Lý thuyết sinh trưởng cây trồng nhấn mạnh vai trò của bộ rễ khỏe mạnh, khả năng đẻ nhánh tập trung và tỷ lệ hạt chắc cao trong việc nâng cao năng suất. Mô hình SRI tập trung vào các nguyên tắc cấy mạ non (2-2,5 lá), cấy thưa (16-25 khóm/m2), cấy một dảnh, làm cỏ bằng tay nhiều lần và quản lý nước tưới xen kẽ giữ ẩm, nhằm tạo điều kiện tối ưu cho bộ rễ phát triển và cây lúa sinh trưởng tốt.

Các khái niệm chính bao gồm:

  • Tuổi mạ: ảnh hưởng đến khả năng đẻ nhánh và sinh trưởng của cây lúa.
  • Mật độ cấy: số khóm/m2 ảnh hưởng đến cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng.
  • Số lần làm cỏ: tác động đến sự thông thoáng đất, hoạt động vi sinh vật và hạn chế cỏ dại.
  • Khả năng chống chịu bệnh khô vằn: yếu tố quan trọng trong điều kiện đất không chủ động nước.
  • Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu: chỉ tiêu đánh giá hiệu quả kỹ thuật canh tác.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được tiến hành tại Xóm Bản Lằng, xã Đề Thám, thị xã Cao Bằng trong năm 2011, gồm hai vụ: vụ xuân với giống Đông Triều 39 và vụ mùa với giống Bao Thai. Thí nghiệm bố trí theo phương pháp hoàn toàn ngẫu nhiên với 7 công thức, trong đó có 1 công thức đối chứng theo tập quán địa phương và 6 công thức SRI khác nhau về mật độ cấy (16 và 25 khóm/m2) và số lần làm cỏ (1, 2, 3 lần).

Cỡ mẫu gồm các ô thí nghiệm được thiết kế để so sánh ảnh hưởng của các nhân tố mật độ và số lần làm cỏ đến các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển bộ rễ, khả năng đẻ nhánh, tích lũy vật chất khô, khả năng chống chịu bệnh khô vằn và năng suất lúa. Các chỉ tiêu được theo dõi gồm thời gian sinh trưởng, số nhánh hữu hiệu, trọng lượng khô rễ, thân, lá, tỷ lệ hạt chắc, năng suất lý thuyết và thực thu.

Phân tích số liệu sử dụng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) để xác định sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các công thức. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 3 đến tháng 7/2011 cho vụ xuân và từ tháng 6 đến tháng 12/2011 cho vụ mùa.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Ảnh hưởng của mật độ cấy và số lần làm cỏ đến sinh trưởng và phát triển bộ rễ:

    • Mật độ cấy thấp (16 khóm/m2) kết hợp làm cỏ 2-3 lần giúp bộ rễ phát triển mạnh, trọng lượng khô rễ tăng khoảng 15-20% so với đối chứng.
    • Làm cỏ nhiều lần (3 lần) tạo điều kiện thông thoáng đất, tăng oxy cho rễ, giảm hiện tượng nghẹt rễ, giúp rễ lan rộng và sâu hơn.

  2. Khả năng đẻ nhánh và tích lũy vật chất khô:

    • Cấy mạ non 2,5 lá với mật độ thưa (16-25 khóm/m2) làm tăng số nhánh hữu hiệu lên 25-30% so với đối chứng.
    • Tích lũy vật chất khô ở thân, lá và toàn khóm tăng từ 10-18%, góp phần nâng cao năng suất.

  3. Khả năng chống chịu bệnh khô vằn:

    • Tỷ lệ bệnh khô vằn giảm rõ rệt từ 70% ở đối chứng xuống còn 35-40% ở các công thức SRI với mật độ cấy thấp và làm cỏ 2-3 lần.
    • Môi trường ruộng thông thoáng, giảm độ ẩm tương đối giúp hạn chế tác nhân gây bệnh.

  4. Năng suất lúa:

    • Năng suất thực thu của giống Đông Triều 39 và Bao Thai tăng từ 15-23% so với đối chứng, đạt khoảng 6,8-7,1 tấn/ha.
    • Số bông/khóm và tỷ lệ hạt chắc tăng, bông to hơn, mặc dù số bông/m2 thấp hơn do mật độ cấy thưa.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu phù hợp với các nghiên cứu trước đây tại Việt Nam và quốc tế, cho thấy kỹ thuật SRI với mật độ cấy thưa, cấy mạ non và làm cỏ nhiều lần giúp cây lúa phát triển bộ rễ khỏe mạnh, tăng khả năng hấp thu dinh dưỡng và chống chịu sâu bệnh. Việc giảm mật độ cấy làm giảm cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng, tạo điều kiện cho cây đẻ nhánh sớm và tập trung, nâng cao tỷ lệ hạt chắc.

Sự giảm tỷ lệ bệnh khô vằn nhờ môi trường ruộng thông thoáng và chế độ nước hợp lý là điểm nổi bật, góp phần tăng hiệu suất quang hợp và năng suất. So với phương pháp canh tác truyền thống, SRI không chỉ tăng năng suất mà còn giảm chi phí đầu vào như giống, phân bón và thuốc bảo vệ thực vật, đồng thời tiết kiệm nước tưới.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh năng suất, tỷ lệ bệnh khô vằn và trọng lượng khô rễ giữa các công thức, cũng như bảng phân tích ANOVA thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng mật độ cấy 16-25 khóm/m2 kết hợp làm cỏ 2-3 lần: Động tác này giúp tăng sinh trưởng bộ rễ, khả năng đẻ nhánh và năng suất lúa, nên được áp dụng rộng rãi trong vùng đất không chủ động nước tại Cao Bằng. Thời gian thực hiện ngay từ vụ xuân 2024, do các công thức này đã được chứng minh hiệu quả.

  2. Khuyến khích cấy mạ non 2,5 lá, cấy một dảnh/khóm: Giúp cây lúa phát triển khỏe mạnh, giảm lượng giống sử dụng, tiết kiệm chi phí và tăng năng suất. Chủ thể thực hiện là các trung tâm giống và nông dân địa phương.

  3. Tăng cường làm cỏ bằng tay kết hợp sục bùn: Làm cỏ 2-3 lần sau cấy giúp kiểm soát cỏ dại, tăng oxy cho rễ, giảm bệnh khô vằn. Nông dân cần được tập huấn kỹ thuật làm cỏ hiệu quả, ưu tiên áp dụng trong vụ xuân và vụ mùa.

  4. Quản lý nước tưới hợp lý theo nguyên tắc giữ ẩm xen kẽ và tháo cạn khi cần thiết: Giúp giảm lượng nước tưới từ 30-40%, tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường. Các cơ quan thủy lợi và nông nghiệp địa phương phối hợp hướng dẫn nông dân thực hiện.

  5. Xây dựng quy trình kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến SRI phù hợp với điều kiện địa phương: Dựa trên kết quả nghiên cứu, đề xuất quy trình chi tiết để chuyển giao cho nông dân và cán bộ kỹ thuật. Thời gian hoàn thiện trong năm 2024, triển khai tập huấn từ năm 2025.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân trồng lúa tại các vùng đất không chủ động nước: Nhận được hướng dẫn kỹ thuật thâm canh SRI phù hợp, giúp tăng năng suất, giảm chi phí và cải thiện thu nhập.

  2. Cán bộ kỹ thuật và khuyến nông: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chương trình tập huấn, chuyển giao công nghệ và hỗ trợ nông dân áp dụng hiệu quả.

  3. Nhà quản lý và hoạch định chính sách nông nghiệp tỉnh Cao Bằng và các tỉnh miền núi phía Bắc: Là cơ sở khoa học để phát triển chính sách hỗ trợ kỹ thuật thâm canh lúa bền vững, nâng cao hệ số sử dụng đất và an ninh lương thực.

  4. Các nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành khoa học cây trồng, nông học: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, kết quả và đề xuất kỹ thuật để phát triển nghiên cứu tiếp theo hoặc ứng dụng thực tiễn.

Câu hỏi thường gặp

  1. Kỹ thuật SRI có phù hợp với vùng đất không chủ động nước không?
    Có, nghiên cứu tại Cao Bằng cho thấy SRI với mật độ cấy thưa, cấy mạ non và làm cỏ nhiều lần giúp cây lúa phát triển tốt trên đất không chủ động nước, tăng năng suất từ 15-23%.

  2. Làm thế nào để giảm chi phí giống khi áp dụng SRI?
    SRI sử dụng mạ non 2,5 lá và cấy một dảnh/khóm với mật độ 16-25 khóm/m2, giảm lượng giống từ 40-60 kg/ha xuống còn khoảng 10-15 kg/ha, tiết kiệm đáng kể chi phí.

  3. Số lần làm cỏ ảnh hưởng thế nào đến năng suất?
    Làm cỏ 2-3 lần giúp kiểm soát cỏ dại, tăng oxy cho rễ, giảm bệnh khô vằn và tăng năng suất lúa lên khoảng 10-15% so với làm cỏ 1 lần hoặc không làm cỏ.

  4. Kỹ thuật quản lý nước trong SRI có khác gì so với truyền thống?
    SRI áp dụng chế độ tưới giữ ẩm xen kẽ, giữ nước nông 1-2 cm hoặc giữ ẩm bão hòa, sau đó tháo cạn nước từ giai đoạn chín sữa, giúp tiết kiệm nước 30-40% và tăng hiệu quả sử dụng nước.

  5. Áp dụng SRI có ảnh hưởng đến khả năng chống chịu sâu bệnh không?
    Có, cây lúa phát triển khỏe mạnh với bộ rễ tốt và môi trường ruộng thông thoáng giúp giảm tỷ lệ bệnh khô vằn và sâu bệnh, giảm số lần phun thuốc bảo vệ thực vật, bảo vệ môi trường.

Kết luận

  • Kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến SRI với mật độ cấy 16-25 khóm/m2, cấy mạ non 2,5 lá và làm cỏ 2-3 lần phù hợp với vùng đất không chủ động nước tại Cao Bằng, giúp tăng năng suất lúa từ 15-23%.
  • SRI làm tăng trọng lượng khô bộ rễ, khả năng đẻ nhánh và tích lũy vật chất khô, đồng thời giảm tỷ lệ bệnh khô vằn đáng kể.
  • Việc áp dụng SRI giảm chi phí giống, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật và tiết kiệm nước tưới, nâng cao hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường.
  • Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học để xây dựng quy trình kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến phù hợp cho vùng đất không chủ động nước tại Cao Bằng và các tỉnh miền núi phía Bắc.
  • Đề nghị triển khai tập huấn, chuyển giao kỹ thuật và nhân rộng mô hình SRI từ năm 2024 nhằm nâng cao năng suất, thu nhập và phát triển nông nghiệp bền vững.

Hãy áp dụng kỹ thuật SRI để nâng cao hiệu quả sản xuất lúa trên vùng đất không chủ động nước, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững và cải thiện đời sống nông dân miền núi.