Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học và nghiên cứu về mật độ 1. Cở sở khoa học của khoảng cách mật độ cấy Mối quan hệ giữa cá thế cây lúa với quần thể ruộng lúa rất chặt chẽ. Mật độ cấy có những ảnh hưởng nhất định đến năng suất lúa.
Không có một mật độ cấy chung nào cho mọi giống lúa trong mọi điều kiện. Trên một đơn vị diện tích nếu cấy mật độ càng cao thì có thể có số bông nhiều xong số hạt trên bông tỷ lệ nghịch nên càng ít. Vì vậy, nếu cấy ở mật độ quá dày sẽ làm cho năng suất giảm; nếu gieo quá thưa, nhất là với giống có thời gian sinh trưởng ngắn thì rất khó hoặc không thể đạt số bông tối ưu. Vì vậy, khi các biện pháp kỹ thuật khác được duy trì thì việc lựa chọn xác định một mật độ hợp lý là một phương án tối ưu để đạt được số lượng hạt thóc nhiều nhất trên một đơn vị diện tích gieo cấy.
Nghiên cứu về khoảng cách mật độ cấy lúa Năng suất ruộng lúa do số bông/đơn vị diện tích, số hạt/bông và khối lượng của hạt quyết định, được tính bởi công thức: Một quần thể ruộng lúa muốn có nhiều bông trước tiên mỗi cá thể cây lúa phải có nhiều nhánh, tỷ lệ nhánh thành bông (hữu hiệu) cao, muốn có nhiều hạt chắc thì bông lúa phải có nhiều hoa, quá trình thụ phấn, thụ tinh tốt, tỷ lệ hạt mẩy cao.000 hạt là chỉ tiêu ổn định do yếu tố di truyền của từng giống quyết định. Số bông của ruộng lúa là yếu tố quyết định nhất đến năng suất, đồng thời cũng là yếu tố tương đối dễ điều chỉnh hơn so với hai yếu tố còn lại, số hạt/bông và khối lượng 1.000 hạt bị kiểm soát chặt chẽ hơn bởi yếu tố di truyền, cho dù đầu tư kỹ thuật cao thì cũng không thể biến một bông nhỏ, hạt nhẹ thành bông to nhiều hạt to được. Muốn thay đổi tính trạng này thường thì phải có biện pháp tác động thay đổi gen của giống. 4 Biện pháp kỹ thuật tác động thay đổi mật độ cấy làm tăng số bông đến mức tối đa là biện pháp then chốt trong thâm canh lúa.
Tuy nhiên cần phải có nghiên cứu từng giống phù hợp để có số bông tối ưu trên một đơn vị diện tích. Nếu cấy quá dày hoặc cấy quá nhiều dảnh/khóm thì bông lúa sẽ nhỏ đi đáng kể, số hạt trên bông sẽ nhỏ đi và cuối cùng năng suất sẽ giảm. Vì vậy, muốn đạt được năng suất cao thì người sản xuất phải biết điều khiển cho quần thể ruộng lúa có số bông tối ưu mà vẫn không ảnh hưởng đến bông lúa, số hạt chắc và độ chắc hạt trên bông vẫn không thay đổi. Số bông tối ưu của một giống lúa là số bông thu được nhiều nhất mà giống lúa đó có thể đạt được nhưng không làm giảm khối lượng hạt vốn có của giống đó.
Như vậy, các giống khác nhau có khả năng cho số bông tối ưu trên một đơn vị diện tích khác nhau, việc xác định số bông cần đạt trên một đơn vị diện tích quyết định mật độ cấy, khoảng cách và số dảnh cơ bản khi cấy. Căn cứ vào tiềm năng cho năng suất của giống, tiềm năng đất đai, khả năng thâm canh của người sản xuất mà định ra số bông cần đạt một cách hợp lý, những yếu tố quyết định số bông là mật độ cấy và số dảnh cơ bản cấy/khóm. Mật độ cấy là số khóm cấy trên một m2 đất, về nguyên tắc lý thuyết thì mật độ cấy càng cao thì số bông càng nhiều, trong một giới hạn nhất định thì việc tăng số bông không làm giảm số hạt trên bông, nhưng nếu vượt qua giới hạn đó thì số hạt trên bông bắt đầu giảm đi do lượng dinh dưỡng phải chia sẻ cho nhiều bông. Theo tính toán thống kê thì tốc độ giảm số hạt/bông giảm nhanh hơn tốc độ tăng của mật độ gieo cấy, vì vậy cấy dày đối với lúa thâm canh và lúa lai gây giảm năng suất nhiều hơn so với lúa thường.
Tuy nhiên nếu cấy quá thưa đối với giống có thời gian sinh trưởng ngắn thì khó đạt số bông tối ưu cần thiết theo dự định. Nghiên cứu về khả năng đẻ nhánh S.Yoshida (1985) [13] đã khẳng định: Trong ruộng lúa cấy, khoảng cách thích hợp cho lúa đẻ nhánh khỏe và sớm là từ 20cm x 20cm và 30cm x 30cm. Theo ông, việc đẻ nhánh chỉ xảy ra 5 đến mật độ 300 khóm/m2, nếu tăng số dảnh cấy lên nữa thì chỉ có những dảnh chính cho bông. Năng suất hạt tăng lên khi mật độ cấy tăng đến 182 - 242 dảnh/m2.
Số bông trên đơn vị diện tích tăng lên theo mật độ nhưng lại giảm số hạt trên bông. Mật độ cấy thực tế là mối tương quan giữa số dảnh cấy và sự đẻ nhánh. Thông thường gieo cấy thưa thì lúa đẻ nhánh nhiều, cấy dày thì lúa đẻ nhánh ít. Qua thực tế nhiều năm làm thí nghiệm ở các giống lúa khác nhau, Yoshida (1985) [13] cho rằng: giống IR8 (giống đẻ nhánh khỏe) năng suất đạt cực đại ở khoảng cách cấy là 20cm x 20cm.
Theo Nguyễn Thị Trâm (2000) [14], mật độ cấy càng cao số bông càng nhiều, tuy nhiên cấy càng thưa đối với giống ngắn ngày thì khó đạt được số bông trên một đơn vị diện tích theo dự định, các giống lai có thời gian sinh trưởng trung bình có thể cấy thưa, ví dụ như Bắc ưu 64 có thể cấy 35 khóm/m2. Các giống có thời gian sinh trưởng ngắn như Bồi tạp sơn thanh, bồi tạp 77 cần cấy dày 40 - 45 khóm/m2. Nhiều kết quả nghiên cứu đã xác nhận rằng trên đất giàu dinh dưỡng, mạ tốt thì cần cấy mật độ thưa, nếu mạ xấu, đất xấu thì nên cấy dày. Để xác định mật độ cấy hợp lý thì có thể căn cứ vào hai thông số đó là số bông cần đạt/m2 và số bông hữu hiệu/khóm.
* Những nghiên cứu về số bông/khóm Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng đạm đến sinh trưởng của lúa ngắn ngày thâm canh, Nguyễn Như Hà (1999) [6] kết luận: Tăng mật độ cấy làm cho việc đẻ nhánh của một khóm giảm. So sánh số dảnh /khóm của mật độ cấy 45 khóm/m2 và mật độ cấy dày 85 khóm/m2 thì số dảnh đẻ trong một khóm lúa ở công thức cấy thưa lớn hơn 0,9 dảnh (tương đương14,8 %) ở vụ Xuân, còn ở vụ Mùa lớn hơn 1,9 dảnh/ khóm (tương đương 25%). Về dinh dưỡng đạm của lúa tác động đến mật độ cấy tác giả kết 6 luận: Tăng bón đạm ở mật độ cấy dày có tác dụng tăng tỷ lệ dảnh hữu hiệu. Tỷ lệ dảnh hữu hiệu tăng tỷ lệ thuận với mật độ cho đến 65 khóm/m2 ở vụ Mùa và 75 khóm/m2 ở vụ Xuân.
Tăng bón đạm ở mật độ cao khoảng 55 - 65 khóm/m2 làm tăng số dảnh hữu hiệu. Nguyễn Thạch Cương (2000) [2] đã làm thí nghiệm với tổ hợp Bồi Tạp Sơn Thanh trên đất phù sa sông Hồng đã kết luận: Trong vụ Xuân, với mật độ cấy 55 khóm/m2 trên đất phù sa sông Hồng cho năng suất cao nhất là 82,2 tạ/ha. Trên đất phù sa ven biến cho năng suất 83,5 tạ/ha , ở đất bạc màu ven đồng bằng mật độ 50 - 60 khóm/m2 cho năng suất 77,9 tạ/ha. Trong vụ Mùa với mật độ 50 khóm/m2 trên đất phù sa sông Hồng cho năng suất cao nhất là 74,5 tạ/ha, trên đất phù sa ven biển cho năng suất 74 tạ/ha.
Mật độ 55 khóm/m2 trên đất bạc màu cho năng suất 71,4 tạ/ha. Nguyễn Văn Luật (2008) [10] nhận xét phương pháp cổ truyền trước đây so với ngày nay: Trước năm 1967, người dân trồng lúa thường cấy thưa với mật độ cấy 40 cm x 40 cm hoặc 70cm x 70cm ở một vài ruộng sâu, còn ngày nay có xu hướng cấy dày 20 cm x 20 cm, 20 cm x 25 cm, 15 cm x 20 cm, 15 cm x 10 cm. Theo kết quả nghiên cứu của Mai Thị Ảnh (2003) [1] tại Chiêm Hóa - Tuyên Quang thì giống lúa tạp giao 1 cho năng suất và hiệu quả cao nhất khi cấy với phương thức cải tiến hàng rộng hàng hẹp (30 + 15) cm x 12 cm ứng với 33 khóm/m2, 4 dảnh/khóm (132 dảnh /m2) * Những nghiên cứu về số dảnh cấy/khóm Số dảnh cấy/khóm phụ thuộc vào số bông dự định phải đạt /m2 trên cơ sở mật độ cấy đã xác định. Việc xác định số dảnh cấy/khóm cần đảm bảo nguyên tắc chung là dựa ở mật độ nào, tuổi mạ, sức sinh trưởng của giống mạnh yếu thì vẫn phải đạt được số dảnh thành bông theo yêu cầu, độ lớn của bông không giảm, tổng số hạt chắc/m2 đạt được số lượng dự định.
7 Theo Nguyễn Thị Trâm (2000) [14] sử dụng mạ non để cấy (mạ chưa đẻ nhánh) thì sau cấy lúa thường đẻ nhánh sớm và nhanh. Nếu cần đạt 9 bông hữu hiệu/khóm với mật độ 40 khóm/m2 thì cần cấy 3 - 4 dảnh, mỗi dảnh đẻ 2 nhánh là đủ. Nếu cấy nhiều hơn, số dảnh đẻ có thể tăng nhưng tỷ lệ dảnh hữu hiệu sẽ giảm. Khi sử dụng mạ thâm canh, mạ đã đẻ 2 - 5 nhánh thì số dảnh cấy phải tính cả nhánh đẻ trên cây mạ.
Loại mạ này già hơn 10 - 15 ngày so với mạ chưa đẻ, vì vậy số dảnh cấy cần phải bằng số bông dự định hoặc ít nhất cũng phải đạt trên 70% số bông dự định. Sau khi cấy các nhánh đẻ trên mạ sẽ tích lũy, ra lá, lớn lên và thành bông. Thời gian đẻ nhánh hữu hiệu chỉ tập trung vào khoảng 8 - 15 ngày sau cấy. Vì vậy cấy mạ thâm canh cần có số dảnh cấy/khóm nhiều hơn cấy mạ non.
Với loại mạ thâm canh, số nhánh cần cấy/khóm được tính theo số bông cần đạt nhân với 0,8. Khi tiến hành thí nghiệm xác định ảnh hưởng của số dảnh cấy đến năng suất lúa vụ Xuân và Mùa 1998 tại Hà Tây trên tổ hợp lúa lai Bồi Tạp Sơn Thanh với 4 công thức cấy, Nguyễn Thạch Cương và cộng sự (2000) [3] đã nhận thấy ở thí nghiệm cấy 2 dảnh và 3 dảnh thì năng suất tương ứng là 78,8 đến 79,9 tạ/ha. Trong khi đó thí nghiệm cấy một dảnh và cấy 4 dảnh thu được năng suất là 76 tạ/ha và 76,5 tạ/ha, như vậy đã có thể kết luận: Trong cả vụ Xuân và vụ Mùa trên đất phù sa sông Hồng đối với lúa lai nên cấy số dảnh vừa phải 2 - 3 dảnh/khóm sẽ cho hiệu quả kinh tế cao. Theo Trương Đích (2002) [5] với các giống lúa lai nên cấy 2- 3 dảnh với mật độ cấy 50 - 55 khóm/m2 và cấy 3 - 4 dảnh với mật độ cấy 40 - 45 khóm/m2.