Đặc Điểm Sinh Trưởng và Năng Suất Của Một Số Dòng Lúa Thuần Tại Gia Lâm

Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, phát triển năng suất của dòng lúa thuần và ảnh hưởng của đạm bón đến giống lúa hương thơm tại Gia Lâm.

• Tác giả: Nguyễn Thị Lĩnh
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Phú
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Đặc Điểm Sinh Trưởng Phát Triển, Năng Suất Của Một Số Dòng Lúa Thuần Và Ảnh Hưởng Của Đạm Bón Đến Giống Lúa Hương Thơm Số 1, Bắc Thơm 7 Vụ Xuân 2016 Tại Gia Lâm - Hà Nội
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 1.1. Lời cam đoan
• 1.2. Mục lục
• 1.3. Danh mục chữ viết tắt
• 1.4. Danh mục bảng
• 1.5. Trích yếu luận văn
• 1.6. Thesis abstract
• 1.7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.7.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.7.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.8. Tổng quan tài liệu nghiên cứu
• 1.8.1. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và Việt Nam
• 1.8.1.1. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới
• 1.8.1.2. Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam
• 1.8.2. Tình hình chọn tạo giống lúa trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.8.2.1. Tình hình chọn tạo giống lúa trên thế giới
• 1.8.2.2. Tình hình chọn tạo giống lúa ở Việt Nam
• 1.8.3. Các kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của đạm đến cây lúa trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.8.3.1. Các nghiên cứu về ảnh hưởng của đạm cho lúa trên thế giới
• 1.8.3.2. Các nghiên cứu về ảnh hưởng của đạm đến cây lúa ở Việt Nam
• 1.9. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
• 1.9.1. Địa điểm nghiên cứu
• 1.9.2. Thời gian nghiên cứu
• 1.9.3. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu
• 1.9.3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.9.3.2. Vật liệu nghiên cứu
• 1.9.4. Nội dung nghiên cứu
• 1.9.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.9.5.1. Thí nghiệm 1: Đánh giá đặc điểm sinh trưởng của 35 dòng lúa được chọn từ hai giống thuần
• 1.9.5.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của đạm bón đến sinh trưởng, năng suất của hai giống lúa Hương thơm 1, Bắc thơm 7
• 1.9.6. Các biện pháp kỹ thuật
• 1.9.7. Các chỉ tiêu và phương pháp xác định
• 1.10. Kết quả nghiên cứu
• 1.10.1. Đánh giá đặc điểm sinh trưởng của 35 dòng lúa được chọn từ hai giống lúa thuần
• 1.10.1.1. Thời gian qua các giai đoạn của một số dòng lúa thuần
• 1.10.1.2. Khả năng tăng trưởng chiều cao của các dòng lúa thuần
• 1.10.1.3. Động thái đẻ nhánh của các dòng lúa
• 1.10.1.4. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các dòng lúa thuần
• 1.10.1.5. Các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng lúa thuần
• 1.10.2. Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống lúa thuần
• 1.10.2.1. Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến chiều cao cây của các giống lúa thí nghiệm
• 1.10.2.2. Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến số nhánh của các giống lúa thí nghiệm
• 1.10.2.3. Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến chỉ số diện tích lá các giống lúa
• 1.10.2.4. Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến chỉ số diệp lục lá (spad) của hai giống lúa
• 1.10.2.5. Khả năng tích lũy chất khô của các giống lúa
• 1.10.2.6. Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến tình hình sâu bệnh hại của các giống lúa
• 1.10.2.7. Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất
• 1.10.2.7.1. Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa
• 1.10.2.7.2. Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến năng suất thực thu và hệ số kinh tế của các giống lúa
• 2. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Đặc Điểm Sinh Trưởng Lúa Gia Lâm

Nghiên cứu về đặc điểm sinh trưởng lúa và năng suất lúa tại Gia Lâm là vô cùng quan trọng. Lúa gạo không chỉ là nguồn lương thực thiết yếu mà còn là nền tảng của nền kinh tế nông nghiệp Việt Nam. Việc nâng cao năng suất lúa và chất lượng gạo là mục tiêu hàng đầu. Nghiên cứu này tập trung vào đánh giá các dòng lúa thuần tại Gia Lâm, Hà Nội, nhằm tìm ra những giống lúa có tiềm năng năng suất cao và khả năng thích ứng tốt với điều kiện địa phương. Đồng thời, nghiên cứu cũng xem xét ảnh hưởng của các yếu tố canh tác, đặc biệt là lượng đạm bón, đến sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc lựa chọn giống và xây dựng quy trình canh tác lúa phù hợp, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất và thu nhập cho người nông dân.

1.1. Tầm quan trọng của giống lúa thuần năng suất cao

Việc sử dụng giống lúa thuần có năng suất cao là yếu tố then chốt để tăng sản lượng lúa gạo. Các giống lúa thuần được chọn lọc kỹ càng, có khả năng chống chịu sâu bệnh tốt hơn và thích ứng với điều kiện khí hậu địa phương. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá các dòng lúa thuần tại Gia Lâm để tìm ra những giống có tiềm năng năng suất vượt trội. Theo tài liệu gốc, việc áp dụng giống mới vào sản xuất còn chậm, do đó, việc nghiên cứu và giới thiệu các giống lúa thuần phù hợp là vô cùng cần thiết.

1.2. Vai trò của phân đạm trong sinh trưởng và năng suất lúa

Phân đạm đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển của lúa. Đạm ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của rễ, thân, lá và quá trình đẻ nhánh. Tuy nhiên, việc sử dụng đạm không hợp lý có thể gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường và chất lượng lúa gạo. Nghiên cứu này sẽ đánh giá ảnh hưởng của các mức đạm khác nhau đến năng suất lúa và hiệu quả sử dụng đạm.

II. Thách Thức Nâng Cao Năng Suất Lúa Thuần Tại Gia Lâm

Mặc dù Gia Lâm có tiềm năng lớn trong sản xuất lúa gạo, nhưng vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua để nâng cao năng suất lúa. Một trong những vấn đề chính là việc sử dụng giống lúa chưa phù hợp và quy trình canh tác lạc hậu. Nhiều nông dân vẫn sử dụng các giống lúa cũ, năng suất thấp và dễ bị sâu bệnh tấn công. Bên cạnh đó, việc bón phân không cân đối, đặc biệt là lạm dụng phân đạm, gây ra ô nhiễm môi trường và làm giảm chất lượng gạo. Thêm vào đó, biến đổi khí hậu cũng đang gây ra những tác động tiêu cực đến sản xuất lúa, như hạn hán, lũ lụt và sự gia tăng của sâu bệnh hại. Để giải quyết những thách thức này, cần có những nghiên cứu khoa học bài bản để tìm ra những giải pháp phù hợp.

2.1. Ảnh hưởng của sâu bệnh hại đến năng suất lúa

Sâu bệnh hại là một trong những nguyên nhân chính gây ra thiệt hại về năng suất lúa. Các loại sâu bệnh như rầy nâu, đạo ôn, khô vằn có thể gây ra những tổn thất nghiêm trọng nếu không được phòng trừ kịp thời. Nghiên cứu này sẽ đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh của các dòng lúa thuần tại Gia Lâm để tìm ra những giống có khả năng kháng bệnh tốt.

2.2. Tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất lúa

Biến đổi khí hậu đang gây ra những tác động ngày càng lớn đến sản xuất lúa. Hạn hán, lũ lụt, xâm nhập mặn và sự gia tăng của sâu bệnh hại là những thách thức lớn đối với người trồng lúa. Nghiên cứu này sẽ xem xét khả năng thích ứng của các dòng lúa thuần với điều kiện biến đổi khí hậu để tìm ra những giống có thể chịu được những điều kiện khắc nghiệt.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Đặc Điểm Sinh Trưởng Dòng Lúa Thuần

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp thí nghiệm đồng ruộng để đánh giá đặc điểm sinh trưởng và năng suất của các dòng lúa thuần tại Gia Lâm. Các thí nghiệm được bố trí theo kiểu tuần tự không nhắc lại để đánh giá sơ bộ các dòng lúa. Sau đó, các dòng lúa triển vọng sẽ được đưa vào các thí nghiệm có nhắc lại để đánh giá chi tiết hơn. Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số nhánh, chỉ số diện tích lá, chỉ số diệp lục, khả năng chống chịu sâu bệnh và các yếu tố cấu thành năng suất. Dữ liệu thu thập được sẽ được phân tích thống kê để so sánh giữa các dòng lúa và xác định những dòng có tiềm năng năng suất cao nhất.

3.1. Đánh giá thời gian sinh trưởng của các dòng lúa

Thời gian sinh trưởng là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất lúa. Các giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn thường cho năng suất cao hơn và có thể trồng được nhiều vụ trong năm. Nghiên cứu này sẽ đánh giá thời gian sinh trưởng của các dòng lúa thuần tại Gia Lâm để tìm ra những giống có thời gian sinh trưởng phù hợp với điều kiện địa phương.

3.2. Xác định các yếu tố cấu thành năng suất lúa

Các yếu tố cấu thành năng suất lúa bao gồm số bông/khóm, số hạt/bông, khối lượng 1000 hạt và tỷ lệ hạt chắc. Nghiên cứu này sẽ xác định các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng lúa thuần tại Gia Lâm để đánh giá tiềm năng năng suất của từng giống.

IV. Giải Pháp Tối Ưu Lượng Đạm Bón Cho Lúa Thuần Gia Lâm

Để tối ưu hóa năng suất lúa tại Gia Lâm, cần có một quy trình bón phân đạm hợp lý. Nghiên cứu này sẽ đánh giá ảnh hưởng của các mức đạm khác nhau đến sinh trưởng và phát triển của lúa. Các mức đạm được sử dụng bao gồm 0kg N/ha, 60kg N/ha, 90kg N/ha và 120kg N/ha. Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm chiều cao cây, số nhánh, chỉ số diện tích lá, chỉ số diệp lục, khả năng tích lũy chất khô, tình hình sâu bệnh hại và các yếu tố cấu thành năng suất. Kết quả nghiên cứu sẽ giúp xác định mức đạm bón tối ưu cho từng dòng lúa thuần, đảm bảo năng suất cao và hiệu quả kinh tế.

4.1. Ảnh hưởng của đạm đến chiều cao cây và số nhánh

Đạm có vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển của thân và lá. Nghiên cứu này sẽ đánh giá ảnh hưởng của các mức đạm khác nhau đến chiều cao cây và số nhánh của các dòng lúa thuần tại Gia Lâm.

4.2. Tác động của đạm đến chỉ số diện tích lá và diệp lục

Chỉ số diện tích lá (LAI) và chỉ số diệp lục (SPAD) là những chỉ tiêu quan trọng phản ánh khả năng quang hợp của cây lúa. Nghiên cứu này sẽ đánh giá ảnh hưởng của các mức đạm khác nhau đến LAI và SPAD của các dòng lúa thuần tại Gia Lâm.

V. Kết Quả Đánh Giá Năng Suất Dòng Lúa Thuần Tại Gia Lâm

Kết quả nghiên cứu cho thấy có sự khác biệt đáng kể về năng suất giữa các dòng lúa thuần tại Gia Lâm. Các dòng lúa H1, H5, H8, H13 và H18 có thời gian sinh trưởng tương đương với giống đối chứng Hương thơm số 1 và cho năng suất cao hơn. Các dòng lúa B3, B5, B10 và B14 có thời gian sinh trưởng tương đương với giống đối chứng Bắc thơm 7 và cũng cho năng suất cao hơn. Mức đạm bón 60kg N/ha cho năng suất cao nhất đối với cả hai giống Hương thơm số 1 và Bắc thơm 7. Kết quả này cho thấy tiềm năng lớn của việc sử dụng các dòng lúa thuần có năng suất cao và quy trình bón phân đạm hợp lý để nâng cao hiệu quả sản xuất lúa gạo tại Gia Lâm.

5.1. So sánh năng suất giữa các dòng lúa Hương thơm số 1

Nghiên cứu đã so sánh năng suất của các dòng lúa thuộc giống Hương thơm số 1 và xác định những dòng có tiềm năng năng suất vượt trội so với giống đối chứng.

5.2. Đánh giá năng suất của các dòng lúa Bắc thơm 7

Tương tự, nghiên cứu cũng đánh giá năng suất của các dòng lúa thuộc giống Bắc thơm 7 và xác định những dòng có tiềm năng năng suất cao hơn so với giống đối chứng.

VI. Tương Lai Phát Triển Giống Lúa Thuần Năng Suất Cao Gia Lâm

Nghiên cứu này đã cung cấp những thông tin quan trọng về đặc điểm sinh trưởng và năng suất của các dòng lúa thuần tại Gia Lâm. Tuy nhiên, cần có những nghiên cứu tiếp theo để đánh giá khả năng thích ứng của các giống lúa này với điều kiện canh tác khác nhau và tìm ra những giải pháp để nâng cao chất lượng gạo. Đồng thời, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các nhà khoa học, các cơ quan quản lý và người nông dân để đưa những kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sản xuất, góp phần phát triển ngành lúa gạo Việt Nam một cách bền vững.

6.1. Nghiên cứu sâu hơn về chất lượng gạo của các dòng lúa

Bên cạnh năng suất, chất lượng gạo cũng là một yếu tố quan trọng cần được quan tâm. Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào đánh giá chất lượng gạo của các dòng lúa thuần tại Gia Lâm, bao gồm các chỉ tiêu như hàm lượng amylose, độ trắng, độ thơm và độ dẻo.

6.2. Xây dựng quy trình canh tác lúa bền vững tại Gia Lâm

Để phát triển ngành lúa gạo một cách bền vững, cần có những quy trình canh tác thân thiện với môi trường và đảm bảo sức khỏe cho người sản xuất và người tiêu dùng. Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào xây dựng quy trình canh tác lúa bền vững tại Gia Lâm, bao gồm việc sử dụng phân bón hữu cơ, thuốc bảo vệ thực vật sinh học và các biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Cây lúa giữ vai trò huyết mạch đối với an ninh lương thực toàn cầu khi nuôi sống hơn 40% dân số thế giới và tác động trực tiếp đến đời sống của hơn 65% nhân loại. Tại Việt Nam, ngành sản xuất lúa nước thu hút hơn 70% lực lượng lao động nông nghiệp, đóng góp sản lượng kỷ lục 45,22 triệu tấn trên diện tích gieo trồng 7,83 triệu hecta vào năm 2015. Mặc dù năng suất bình quân cả nước đạt 5,75 tấn/hecta, vị thế xuất khẩu của gạo Việt Nam vẫn gặp nhiều áp lực cạnh tranh khi giá bán bình quân thường thấp hơn gạo Thái Lan khoảng 120 USD/tấn do cơ cấu giống chưa đồng đều và tập quán canh tác thâm canh lạm dụng phân bón hóa học.

Thực trạng thoái hóa giống sau nhiều chu kỳ sản xuất cùng thói quen bón thừa phân đạm đã làm tăng tỷ lệ nhánh vô hiệu, gia tăng dịch bệnh và gây suy giảm chất lượng nông sản. Đề tài tập trung giải quyết vấn đề chọn lọc dòng thuần và tối ưu hóa chế độ dinh dưỡng khoáng cho hai giống lúa chủ lực Hương Thơm số 1 và Bắc Thơm 7. Mục tiêu trọng tâm là tuyển chọn các dòng có độ thuần di truyền cao, năng suất vượt trội phục vụ sản xuất hạt giống siêu nguyên chủng, đồng thời xác định ngưỡng bón đạm tối ưu nhằm đạt hiệu quả kinh tế cao nhất.

Nghiên cứu được triển khai thực địa tại Trại giống cây trồng Yên Khê, huyện Gia Lâm, Hà Nội trong vụ Xuân 2016, kéo dài từ tháng 1 đến tháng 7 năm 2016. Kết quả nghiên cứu đóng góp cơ sở dữ liệu quan trọng giúp nâng cao năng suất thực thu của các dòng lúa ưu tú lên mức 62,02 đến 63,62 tạ/hecta và thiết lập hiệu suất sử dụng đạm đạt ngưỡng 21,47 đến 21,49 kg thóc trên mỗi kg nitơ nguyên chất.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết dinh dưỡng khoáng cây trồng kết hợp với học thuyết quan hệ nguồn - chứa (source - sink relationship) của Yoshida và De Datta để phân tích vai trò của nitơ đối với hoạt động trao đổi chất, phân hóa hoa và tích lũy chất khô ở cây lúa. Bên cạnh đó, nguyên lý chọn lọc cá thể dòng thuần (pure-line selection) được áp dụng nhằm phục tráng các đặc tính nông sinh học quý bị phân ly trong quá trình canh tác đại trà.

Nội dung nghiên cứu tập trung vào 5 khái niệm cốt lõi:

• Chỉ số diện tích lá (LAI): Thể hiện tỷ lệ diện tích bề mặt lá trên một đơn vị diện tích đất, quyết định trực tiếp đến khả năng hấp thu bức xạ mặt trời.
• Chỉ số hàm lượng diệp lục lá (SPAD): Thước đo độ xanh và nồng độ nitơ hữu hiệu trong mô lá bằng phương pháp quang học không phá hủy.
• Số nhánh hữu hiệu (SNHH): Số nhánh phát triển hoàn chỉnh mang bông có hạt chắc, quyết định trực tiếp mật độ bông trên đơn vị diện tích.
• Hiệu suất sử dụng đạm (NUE): Số kilôgam thóc thực thu tạo ra từ một kilôgam phân đạm nguyên chất được bón vào đất.
• Hạt giống lúa siêu nguyên chủng (SNC): Hạt giống có độ thuần di truyền và độ sạch gần như tuyệt đối, được tạo ra từ việc tuyển chọn các dòng ưu tú nhất.

Phương pháp nghiên cứu

Thí nghiệm được thiết kế thành hai nội dung bổ trợ lẫn nhau trên nền đất phù sa không được bồi đắp hàng năm tại Gia Lâm, Hà Nội:

Nội dung 1 đánh giá đặc điểm nông sinh học của 35 dòng lúa thuần (gồm 19 dòng Hương Thơm số 1 từ H1 đến H19 và 16 dòng Bắc Thơm 7 từ B1 đến B16) cùng 2 giống đối chứng gốc. Phương pháp bố trí thực hiện theo kiểu tuần tự không nhắc lại, diện tích mỗi ô là 10 mét vuông với mật độ cấy chuẩn 42 khóm trên mỗi mét vuông (cấy 1 dảnh/khóm).

Nội dung 2 nghiên cứu ảnh hưởng của 4 mức đạm bón (0, 60, 90 và 120 kg N/hecta) trên nền cố định 60 kg P2O5 và 60 kg K2O/hecta đối với 2 giống lúa. Thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên dạng ô lớn - ô nhỏ (Split-plot) với 3 lần nhắc lại trên tổng diện tích 240 mét vuông. Phân đạm được bón theo quy trình 3 giai đoạn: lót 20%, thúc đẻ 50% và thúc đòng 30%.

Phương pháp chọn mẫu tuân thủ nghiêm ngặt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01-55:2011/BNNPTNT và hệ thống đánh giá chuẩn của Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI 1996). Tại mỗi ô, 5 khóm mẫu đại diện được chọn ngẫu nhiên (loại trừ hàng biên) để đo đếm định kỳ 7 ngày/lần. Phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) qua phần mềm chuyên dụng IRRISTAT 5.0 và Excel được lựa chọn nhằm kiểm định tính chính xác của các sai khác thống kê ở mức ý nghĩa 5%, giúp làm rõ mối tương quan giữa liều lượng đạm và năng suất hạt.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình theo dõi và phân tích thực nghiệm đã mang lại những kết quả định lượng rõ ràng:

Thứ nhất, đối với giống Hương Thơm số 1, các dòng H1, H5, H8, H13 và H18 thể hiện thời gian sinh trưởng ổn định 153 ngày, tương đương hoàn toàn với giống đối chứng. Trong đó, dòng H13 đạt năng suất thực thu cao nhất với 63,62 tạ/hecta (vượt đối chứng 62,00 tạ/hecta khoảng 2,61%), dòng H8 đạt 63,38 tạ/hecta với tỷ lệ hạt chắc đạt mức 93,64% và khối lượng 1000 hạt đạt 23,53 gam.

Thứ hai, đối với giống Bắc Thơm 7, các dòng B3, B5, B10 và B14 có thời gian sinh trưởng 143 ngày và mang lại năng suất thực thu vượt trội. Nổi bật nhất là dòng B14 đạt năng suất 63,51 tạ/hecta (cao hơn đối chứng 60,80 tạ/hecta khoảng 4,46%), số nhánh hữu hiệu đạt 5,7 nhánh/khóm và tỷ lệ hạt chắc đạt 84,12%.

Thứ ba, mức đạm bón 60 kg N/hecta (công thức N2) được chứng minh là ngưỡng dinh dưỡng tối ưu nhất cho cả hai giống. Ở mức này, năng suất thực thu của Hương Thơm số 1 và Bắc Thơm 7 đều đạt 59,7 tạ/hecta, đồng thời mang lại hiệu suất sử dụng đạm cao nhất, đạt lần lượt 21,47 kg thóc/kg N và 21,49 kg thóc/kg N.

Thứ tư, khi tăng mức đạm lên 90 và 120 kg N/hecta, chỉ số diện tích lá tăng vọt nhưng số dảnh vô hiệu cũng tăng nhanh, làm tỷ lệ đẻ nhánh hữu hiệu giảm xuống dưới 60%. Mức bón cao còn làm tăng mức độ nhiễm bệnh khô vằn lên cấp 3 đến cấp 5 và gia tăng nguy cơ rầy nâu phá hoại.

Thảo luận kết quả

Hiệu quả vượt trội ở mức bón 60 kg N/hecta bắt nguồn từ cơ chế điều hòa quang hợp và cân bằng phân bố chất khô. Lượng nitơ vừa phải kích thích rễ phát triển sâu, duy trì chỉ số SPAD ở mức hợp lý (khoảng 38 đến 42 đơn vị trong giai đoạn đẻ nhánh rộ) mà không làm tàn lá quá rậm rạp. Điều này hoàn toàn phù hợp với các kết luận của Yoshida và nhiều nhà nông học khi khẳng định đạm bón cân đối giúp giảm thiểu sự tiêu hao hydratcacbon do hô hấp thừa. Ngược lại, bón 120 kg N/hecta làm tăng nồng độ axit amin tự do trong dịch mô, kích thích sâu đục thân và bệnh bạc lá phát triển mạnh.

Để trực quan hóa các dữ liệu phức tạp này, tiến trình sinh trưởng có thể được biểu diễn qua biểu đồ đường thể hiện động thái tăng trưởng chiều cao và số nhánh theo từng tuần sau cấy (từ 1TSC đến 8TSC). Đồng thời, biểu đồ cột ghép đa trục là phương thức tối ưu để so sánh tương quan giữa năng suất thực thu và hiệu suất sử dụng phân đạm giữa 4 công thức bón, giúp người làm kỹ thuật dễ dàng nhận diện điểm bão hòa dinh dưỡng của từng giống lúa.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các kết luận thực nghiệm, bốn giải pháp kỹ thuật và chuyển giao sau đây được đề xuất:

1. Đưa các dòng ưu tú vào quy trình nhân giống siêu nguyên chủng: Trung tâm giống cây trồng và Trại giống Yên Khê cần ưu tiên chọn lọc dòng H8, H13 (Hương Thơm số 1) và B10, B14 (Bắc Thơm 7) để gieo cấy phục tráng giống siêu nguyên chủng trong giai đoạn 2017 - 2019, đặt mục tiêu duy trì tỷ lệ hạt chắc trên 90% và độ thuần đồng ruộng đạt 100%.

2. Chuẩn hóa quy trình bón đạm tiết kiệm trong sản xuất đại trà: Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ Thực vật cùng Trung tâm Khuyến nông các tỉnh phía Bắc cần ban hành hướng dẫn áp dụng định mức 60 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg K2O/hecta cho các trà lúa chất lượng cao vụ Xuân. Quy trình này hướng tới mục tiêu duy trì hiệu suất sử dụng đạm trên 21 kg thóc/kg N và cắt giảm từ 25% đến 35% lượng phân urê hao phí so với tập quán cũ.

3. Áp dụng kỹ thuật bón phân 3 thời kỳ kết hợp quản lý dịch hại tổng hợp: Nông dân các hợp tác xã cần thực hiện nghiêm túc việc chia đợt bón (20% lót, 50% thúc đẻ và 30% thúc đòng trước trỗ 15 ngày), tuyệt đối không bón đạm muộn sau tuần thứ 7 sau cấy nhằm khống chế bệnh khô vằn và sâu đục thân ở ngưỡng gây hại dưới cấp 1.

4. Xây dựng mô hình trình diễn cánh đồng mẫu lớn: Các doanh nghiệp vật tư nông nghiệp phối hợp với chính quyền địa phương triển khai 3 đến 5 mô hình thâm canh mẫu tại huyện Gia Lâm và vùng phụ cận trong khung thời gian 2 năm tới, hướng tới nâng cao thu nhập thực tế cho nông dân thêm 15% đến 20% trên mỗi hecta canh tác.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung luận văn mang lại giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

• Các nhà khoa học và chuyên gia chọn tạo giống cây trồng: Tài liệu cung cấp phương pháp chi tiết về đánh giá 35 dòng thuần, các chỉ số nông sinh học chuẩn xác và phương thức chọn lọc cá thể để phục tráng nguồn gen giống lúa thuần chất lượng cao.
• Cán bộ khuyến nông và kỹ sư nông học cơ sở: Nắm bắt cơ sở khoa học của định mức bón đạm 60 kg N/hecta để xây dựng giáo trình tập huấn, chuyển giao tiến bộ kỹ thuật canh tác lúa bền vững cho các vùng chuyên canh tại Đồng bằng sông Hồng.
• Các công ty sản xuất và kinh doanh hạt giống nông nghiệp: Tiếp cận nguồn vật liệu di truyền tiềm năng từ các dòng H13, H8, B14 nhằm đa dạng hóa sản phẩm hạt giống siêu nguyên chủng và nguyên chủng có năng suất thực thu đạt trên 6,3 tấn/hecta.
• Học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Khoa học cây trồng: Sử dụng làm tài liệu tham khảo tiêu chuẩn về phương pháp thiết kế thí nghiệm nông học (Split-plot), kỹ thuật đo chỉ số sinh lý lá (LAI, SPAD) và kỹ năng xử lý dữ liệu thống kê bằng ANOVA.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao nghiên cứu lại khuyến nghị mức đạm 60 kg N/hecta thay vì mức 90 hoặc 120 kg N/hecta?
Mức bón 60 kg N/hecta mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất khi đạt năng suất thực thu 59,7 tạ/hecta và hiệu suất sử dụng đạm tối ưu 21,47 đến 21,49 kg thóc/kg N. Bón ở mức 90 hay 120 kg N/hecta tuy làm tăng sinh khối lá nhưng làm tăng nhánh vô hiệu, giảm hiệu suất phân bón và khiến cây dễ bị lốp đổ.

Dòng lúa H13 và B14 có những ưu điểm vượt trội nào so với giống đối chứng ban đầu?
Dòng H13 đạt năng suất thực thu 63,62 tạ/hecta (cao hơn đối chứng 2,61%) với tỷ lệ hạt chắc 89,28%. Dòng B14 đạt năng suất 63,51 tạ/hecta (vượt đối chứng 4,46%) nhờ sở hữu 5,7 nhánh hữu hiệu/khóm và khả năng chống chịu sâu bệnh vượt trội trong vụ Xuân.

Chỉ số SPAD và LAI đóng vai trò như thế nào trong việc xác định chế độ bón phân cho lúa?
Chỉ số LAI phản ánh mật độ tán lá còn SPAD đo trực tiếp hàm lượng diệp lục tố. Theo dõi hai chỉ số này ở giai đoạn đẻ nhánh rộ và trước trỗ giúp người canh tác chẩn đoán chính xác tình trạng thiếu hay thừa dinh dưỡng, từ đó điều chỉnh lượng đạm thúc đòng hợp lý.

Bón thừa phân đạm làm gia tăng các loại sâu bệnh hại nào trên hai giống lúa thí nghiệm?
Thừa đạm làm mô bào mềm và tăng ẩm độ tán lá, tạo điều kiện cho nấm bệnh khô vằn phát triển lên cấp 3 đến cấp 5, đồng thời khiến giống Bắc Thơm 7 nhiễm bệnh bạc lá nặng hơn và thu hút sâu đục thân, sâu cuốn lá gây hại.

Kết quả nghiên cứu này có thể áp dụng cho các vụ mùa và vùng đất khác ngoài Gia Lâm không?
Kết quả có giá trị áp dụng trực tiếp cho vụ Xuân trên các chân đất phù sa Đồng bằng sông Hồng. Đối với vụ Mùa hoặc các vùng đất bạc màu, đất phèn, nông dân cần điều chỉnh tăng tỷ lệ phân kali và lân để đảm bảo hiệu lực phân đạm.

Kết luận

• Tuyển chọn thành công 5 dòng Hương Thơm số 1 (H1, H5, H8, H13, H18) và 4 dòng Bắc Thơm 7 (B3, B5, B10, B14) có độ đồng đều cao, thời gian sinh trưởng chuẩn 143 đến 153 ngày và năng suất thực thu đạt 61,16 đến 63,62 tạ/hecta.
• Xác định mức phân đạm tối ưu cho sản xuất là 60 kg N/hecta, mang lại năng suất 59,7 tạ/hecta và xác lập kỷ lục hiệu suất bón đạm đạt 21,47 đến 21,49 kg thóc/kg N.
• Chứng minh mối quan hệ chặt chẽ giữa liều lượng đạm với động thái đẻ nhánh, chỉ số LAI, chỉ số SPAD và nguy cơ bùng phát bệnh khô vằn, bạc lá trên đồng ruộng.
• Hoàn thiện cơ sở khoa học và cung cấp nguồn vật liệu dòng thuần đạt chuẩn phục vụ chiến lược sản xuất hạt giống lúa siêu nguyên chủng của ngành nông nghiệp.
• Mở ra định hướng nghiên cứu sâu hơn về tương tác phân bón trên các nền đất khác nhau trong các mùa vụ tiếp theo.

Các cơ quan quản lý nông nghiệp, doanh nghiệp sản xuất giống và bà con nông dân quan tâm đến giải pháp canh tác lúa bền vững có thể liên hệ các đơn vị nghiên cứu nông học để tiếp nhận chuyển giao quy trình kỹ thuật và nguồn giống thuần ưu tú ngay từ vụ Xuân tới.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Lúa là một trong những cây lương thực quan trọng nhất cho sự sống của loài người. Cùng với các cây lương thực khác, cây lúa được thực tế sản xuất hết sức quan tâm, vì vậy nó được trồng phổ biến trên thế giới với 40% dân số sử dụng lúa gạo làm lương thực chính và ảnh hưởng đến đời sống của ít nhất 65% dân số thế giới. Là một nước nằm trong khu vực Đông Nam Á, có nền khí hậu nhiệt đới gió mùa, Việt Nam có truyền thống sản xuất lúa gạo với hơn 70% dân sô sống nhờ hoạt động sản xuất nông nghiệp mà chủ yếu là sản xuất lúa nước. Tuy nhiên, trong điều kiện canh tác hiện nay, trồng lúa vẫn chưa mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người nông dân.

Nông dân vẫn sử dụng phân bón để tăng năng suất nhưng hiệu quả của nó lại không cao, còn làm tăng mức độ sâu bệnh, gây ô nhiễm môi trường,…. Mặt khác, cần nhìn nhận một cách khách quan rằng, nền nông nghiệp nước ta còn lạc hậu, cơ sở sản xuất nông nghiệp còn thiếu thốn, năng suất bình quân đạt 5,75 tấn/ha, còn thấp so với nhiều nước khác (Urugoay:8,01tấn/ha, Pêru: 7,36 tấn/ha, Trung Quốc: 6,61tấn/ha (Nguồn FAO, 2015). Giá xuất khẩu gạo của nước ta còn thấp hơn khoảng 120 USD/tấn so với Thái Lan. Nguyên nhân chủ yếu là do đa phần người dân vẫn thực hiện các biện pháp thâm canh truyền thống lạc hậu: Cấy mạ già, cấy dày, bón phân không cân đối, đặc biệt bón đạm nhiều.

trong khi dân số tăng nhanh mà diện tích đất trồng lúa không tăng và có xu hướng giảm dần. Hơn nữa cơ cấu giống, bộ giống có năng suất chất lượng cao còn chưa nhiều. Việc người dân áp dụng giống mới vào sản xuất còn chậm. Một thực tế diễn ra là: có nhiều giống mới khi áp dụng vào sản xuất không đáp ứng được nhu cầu của thị trường (năng suất, chất lượng gạo, khả năng chống chịu sâu bệnh, thị hiếu người tiêu dùng.) mà bị loại thải nhanh chóng sau 2 - 3 năm sản xuất.

Vì vậy để đảm bảo nhu cầu lương thực và xuất khẩu, vấn đề cấp thiết đặt ra cần phải nghiên cứu bộ giống mới, kỹ thuật mới (nhất là lượng đạm bón) phù hợp với giống mới nhằm tăng năng suất, chất lượng lúa gạo (Nguyễn Văn Hoan, 2006). 1 Cùng với lân và kali, đạm là yếu tố quan trọng và cần thiết cho sự phát triển của cây lúa. Đạm giữa vị trí đặc biệt trong việc tăng năng suất lúa. Đạm là một nguyên tố dinh dưỡng quan trọng nhất của cây lúa, đồng thời cũng là yếu tố cơ bản trong quá trình phát triển của tế bào và các cơ quan rễ, thân, lá.

Đạm có tác dụng mạnh trong thời gian đầu sinh trưởng và tác dụng rõ rệt nhất của đạm đối với cây lúa là làm tăng hệ số diện tích lá và tăng nhanh số nhánh đẻ. Tuy nhiên hiệu suất quang hợp và hiệu suất đẻ nhánh hữu hiệu có ngưỡng nhất định nên khi sử dụng đạm cần phải chú ý điều chỉnh lượng bón và thời điểm bón đạm cho cây lúa. Nếu thiếu đạm, cây lúa thấp, đẻ nhánh kém, phiến lá nhỏ, hàm lượng diệp lục giảm, lá lúa ngả màu vàng và lúa sẽ trỗ sớm hơn, số bông và số lượng hạt ít hơn, năng suất lúa bị giảm. Nếu bón nhiều đạm và trong điều kiện ruộng thừa chất dinh dưỡng thì cây lúa thường dễ hút đạm, dinh dưỡng thừa đạm sẽ làm cho lá lúa to, dài, phiến lá mỏng, nhánh lúa đẻ vô hiệu nhiều, lúa sẽ trỗ muộn, cây cao vóng dẫn đến hiện tượng lúa lốp, đổ non dẫn đến năng suất, hiệu suất lúa không cao và gây lãng phí phân bón, ô nhiễm môi trường cũng như nông sản.

Xuất phát từ thực tế đó, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đặc điểm sinh trưởng phát triển, năng suất của một số dòng lúa thuần và ảnh hưởng của đạm bón đến giống lúa Hương Thơm số 1, Bắc Thơm 7 vụ xuân 2016 tại Gia Lâm - Hà Nội”. MỤC TIÊU - Tuyển chọn được những dòng lúa có độ đồng đều cao, đúng giống , năng suất cao để làm vật liệu cho công tác sản xuất giống lúa siêu nguyên chủng. - Xác định được mức đạm bón cho năng suất cao đối với hai giống lúa Hương Thơm số 1 và Bắc Thơm 7. YÊU CẦU - Đánh giá đặc điểm sinh trưởng của các dòng, giống lúa.

- Đánh giá ảnh hưởng của lượng đạm bón đến một số chỉ tiêu sinh trưởng, sinh lý, năng suất đối với hai giống lúa Hương Thơm số 1 và Bắc Thơm 7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI. Ý nghĩa khoa học Làm tài liệu cho nghiên cứu đánh giá dòng trong chọn tạo giống lúa siêu nguyên chủng và đánh giá vai trò của đạm đối với cây lúa. Ý nghĩa thực tiễn - Giới thiệu dòng lúa tốt, đúng giống và có độ đồng đều cao cho công tác sản xuất giống lúa siêu nguyên chủng và lượng đạm bón cho năng suất cao đối với hai giống lúa Hương thơm số 1 và Bắc thơm 7 cho sản xuất tại địa phương.

TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT LÚA GẠO TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 2. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới Cây lúa có nguồn gốc nhiệt đới, dễ trồng, và có khả năng thích nghi rộng với các vùng khí hậu. Trên thế giới vùng trồng lúa có thể kéo dài từ 53o vĩ Bắc đến 10o vĩ Nam, song phân bố chủ yếu ở châu Á từ 30o vĩ Bắc đến 10o vĩ Nam.

Hiện nay thế giới có 114 quốc gia trồng lúa nhưng tập trung chủ yếu ở châu Á (chiếm 90%) với nhiều nước sản xuất lớn như Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Bangladesh, Việt Nam, Thái Lan.1 ta thấy: Về diện tích: từ năm 2000 - 2002 diện tích trồng lúa giảm nhẹ từ 154,063- 147,649 triệu ha. Để đảm bảo an ninh lương thực trong điều kiện dân số thế giới tăng nhanh, các nước đã cố gắng mở rộng diện tích đất trồng lúa nên diện tích đất trồng lúa năm 2013 đạt 164,093 triệu ha, tăng 16,444 triệu ha so với năm 2002. Tuy nhiên do tốc độ đô thị hóa gia tăng đến năm 2014 diện tích lúa trên thế giới giảm nhẹ xuống 163,246 triệu ha. Về năng suất: nhờ sự phát triển của những tiến bộ khoa học kỹ thuật, năng suất bình quân của thế giới ngày càng tăng nhanh chóng.

Năng suất trung bình năm 2000 chỉ đạt 3,88 tấn/ha nhưng đến năm 2014 năng suất đã tăng lên 4,53 tấn/ha, tăng 0,65 tấn/ha. Về sản lượng lúa: do diện tích và năng suất ngày càng tăng nên sản lượng lúa trên toàn thế giới cũng tăng nhanh chóng. Năm 2000 sản lượng lúa chỉ đạt 598,89 triệu tấn, đến năm 2013 sản lượng đã tăng lên 738,45 triệu tấn, tăng 139,56 triệu tấn. Năm 2014 sản lượng lúa đạt 740,95 triệu tấn, do diện tích lúa không tăng nên sản lượng lúa so với năm 2013 chỉ tăng nhẹ 2,5 triệu tấn.

Sản xuất lúa trên thế giới ngày càng phát triển, tuy nhiên cùng với sự tăng nhanh về năng suất, sản lượng thì việc sử dụng các loại thuốc hóa học, phân vô cơ vào trong sản xuất lúa một cách quá mức đã gây tổn hại đến môi trường đất, nước và hệ sinh thái. Đất ngày càng trở nên cạn kiệt, độ phì nhiêu giảm, đất bị chai cứng và mất khả năng canh tác ở một số diện tích và làm cho hệ sinh thái đa dạng sinh học trở nên nghèo nàn, một số loài thiên địch giảm, trong khi đó một số loài gây hại như: sâu, bệnh, chuột… thì không ngừng gia tăng, hơn thế nữa việc sử 4 dụng phân vô cơ và thuốc hóa học đã ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống con người. Nhận thức được điều này trong khi nhu cầu về lương thực trên thế giới đã tạm thời ổn định, nhiều nước đã kêu gọi hạn chế đến mức tối đa việc sử dụng phân hóa học vô cơ vào sản xuất. Sản xuất lúa gạo của thế giới từ năm 2000-2014 Năm Diện tích (Triệu Năng suất Sản lượng (triệu tấn) Chỉ tiêu ha) (tấn/ha) 2000 154,063 3,88 598,89 2001 151,971 3,94 599,44 2002 147,649 3,86 571,06 2003 148,537 3,94 586,69 2004 150,583 4,03 607,57 2005 154,987 4,09 634,44 2006 155,850 4,12 641,21 2007 155,039 4,24 656,98 2008 159,999 4,30 688,41 2009 158,294 4,33 684,81 2010 161,666 4,34 701,05 2011 163,147 4,43 722,56 2012 163,463 4,39 718,45 2013 164,093 4,49 738,09 2014 163,246 4,53 740,95 Nguồn: FAOSTAT (2016) Các nước sản xuất lúa gạo chính trên thế giới hiện nay phải kể đến là Ấn Độ, Trung Quốc, Inđônêxia, Thái Lan, Banglades, Myanmar, Việt Nam… 5 Bảng 2.

Tình hình sản xuất lúa gạo của các nước sản xuất chính trên thế giới năm 2014 Diện tích Năng suất Sản lượng Tên nước (triệu ha) (tấn/ha) (triệu tấn) Toàn cầu 163,246 4,538 704,956 Ấn Độ 43,400 3,622 157,200 Trung Quốc 30,871 6,745 208,239 Inđônêxia 13,797 5,134 70,846 Thái Lan 10,834 3,011 32,620 Banglades 11,820 4,418 52,231 Myanmar 6,790 3,891 26,423 Việt Nam 7,902 5,753 44,040 Philippin 4,739 4,001 18,967 Cambodia 3,100 3,007 9,324 Pakistan 2,891 2,423 7,005 Nguồn: FAOSTAT - 2016 Qua bảng số liệu cho thấy, chỉ riêng sản lượng lúa của Ấn Độ và Trung Quốc đã chiếm hơn 50 % sản lượng lúa toàn cầu. Tuy Ấn Độ là nước có diện tích trồng lúa lớn nhất trên thế giới (43,400 triệu ha) Trung Quốc lại là quốc gia có sản lượng lớn nhất thế giới (208,239 triệu tấn) và cũng là nước có năng suất trung bình lớn nhất trong 10 quốc gia sản xuất chính (6,745 tấn/ha). Bên cạnh đó Inđônêxia, Việt Nam cũng là một trong những nước có năng suất trung bình và sản lượng lúa đạt cao trên thế giới (trên 5 tấn/ha). Là một trong những quốc gia chính về sản xuất lúa gạo, Thái Lan, Việt Nam, Ấn Độ cũng là những quốc gia xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới.

Đặc biệt, năm 2012 sản lượng gạo xuất khẩu của Ấn Độ đạt 9,5 triệu tấn, vượt Thái Lan trở thành nước xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới (Phúc Duy, 2013). Tuy nhiên theo dự báo của Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OECD), Thái Lan sẽ sớm giành lại và duy trì được danh hiệu nước xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới trong vòng ít nhất 10 năm tới. Trong báo cáo mới nhất của mình, OECD nhận định lượng gạo xuất khẩu của Thái Lan sẽ bật tăng trở lại lên mức 8,8 triệu tấn trong năm 2013 và sau đó duy trì khoảng 12 triệu tấn cho đến năm 2022.Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam Việt Nam nằm ở vùng Đông Nam Á, khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm và đặc biệt là lượng bức xạ mặt trời cao nên rất thích hợp với sự phát triển của cây lúa.