Tổng quan luận án

Cây lúa (Oryza sativa L.) là cây lương thực có vị trí thiết yếu đối với an ninh lương thực toàn cầu và Việt Nam. Theo thống kê của FAO (2020), diện tích trồng lúa chiếm khoảng 10% tổng diện tích cây trồng trên thế giới, tập trung chủ yếu tại châu Á. Tại Việt Nam, sản xuất lúa gạo giữ vai trò trọng yếu trong nền nông nghiệp quốc gia; riêng năm 2020, khối lượng gạo xuất khẩu đạt 6,15 triệu tấn với kim ngạch 3,07 tỷ USD.

Tỉnh Thanh Hóa thuộc khu vực đồng bằng Bắc Trung Bộ, là một trong những địa bàn sản xuất lúa trọng điểm. Năm 2017, diện tích gieo trồng lúa toàn tỉnh đạt 250,5 nghìn ha, năng suất bình quân đạt 58,4 tạ/ha, thấp hơn mức bình quân của vùng Đồng bằng sông Hồng (60,60 tạ/ha). Nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế, tỉnh đã quy hoạch vùng chuyên canh lúa chất lượng cao với quy mô trên 60 nghìn ha tại các huyện: Triệu Sơn, Quảng Xương, Hoằng Hóa, Nông Cống, Yên Định, Thiệu Hóa, Thọ Xuân và Đông Sơn. Khảo sát thực tế cho thấy cơ cấu sản xuất tại địa phương gồm nhiều nhóm giống:

  • Nhóm lúa lai năng suất cao, chất lượng khá (Thái Xuyên 111, VT404, Hương ưu 98);
  • Nhóm lúa lai năng suất cao, chất lượng trung bình (Nhị ưu 986, GS9, Nhị ưu 838);
  • Nhóm lúa thuần năng suất cao (Thiên ưu 8, Q5, TBR1, TBR45);
  • Nhóm lúa thuần chất lượng cao (Bắc Thịnh, TBR225, BT7, Lam Sơn 8, Bắc Hương 9).

Tuy nhiên, các giống lúa thuần vừa có năng suất cao, vừa đạt phẩm chất tốt để gieo cấy trong vụ xuân tại vùng đồng bằng Thanh Hóa còn hạn chế và chưa được cập nhật thường xuyên. Do đó, việc nghiên cứu tuyển chọn giống lúa thuần chất lượng kết hợp xác định quy trình kỹ thuật canh tác phù hợp là yêu cầu cấp thiết.

Mục tiêu nghiên cứu

  1. Mục tiêu chung: Xác định được giống và một số biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất lúa thuần chất lượng tại vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa.
  2. Mục tiêu cụ thể:
    • Đánh giá điều kiện khí hậu, đất đai, tình hình sản xuất và kỹ thuật thâm canh lúa chất lượng tại vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa.
    • Tuyển chọn được giống lúa thuần có năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp với điều kiện sản xuất trong vụ xuân tại địa bàn nghiên cứu.
    • Xác định được một số biện pháp kỹ thuật canh tác (mật độ cấy, liều lượng phân đạm, lượng bón phân hữu cơ vi sinh) ảnh hưởng đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất của giống lúa tuyển chọn.
    • Xây dựng mô hình sản xuất giống lúa thuần chất lượng được tuyển chọn trên cơ sở áp dụng đồng bộ các biện pháp kỹ thuật canh tác trong vụ xuân tại vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Thời gian thực hiện: Từ năm 2015 đến năm 2019.
  • Địa bàn nghiên cứu: Vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa (thí nghiệm chuyên sâu tại huyện Đông Sơn và huyện Hoằng Hóa; xây dựng mô hình tại 4 điểm thực nghiệm).
  • Loại đất nghiên cứu: Đất phù sa không được bồi hằng năm.
  • Đối tượng giống: 10 giống lúa thuần chất lượng có triển vọng thu thập từ các viện nghiên cứu và trường đại học nông nghiệp trong nước. Trọng tâm nghiên cứu thâm canh và xây dựng mô hình được thực hiện trên giống lúa tuyển chọn VAAS16 thuộc loài phụ Japonica.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Nguồn gốc, phân loại và đặc tính nhóm lúa Japonica

Loài lúa trồng Oryza sativa L. tiến hóa từ loài lúa dại Oryza nivara (Chang, 2005) hoặc Oryza rufipogon (Civáň và cộng sự, 2019). Cheng và cộng sự (2008) phân chia Oryza sativa thành hai nhóm chính là Indica và Japonica. Theo Civáň và cộng sự (2015), lúa châu Á gồm ba nhóm hình thái: Indica (nhiệt đới, cơm khô, chịu thâm canh kém hơn), Japonica (ưa lạnh, ngưỡng nhiệt độ thấp khoảng 15°C, chịu thâm canh cao, chống đổ tốt, cơm dẻo, ít nở) và Javanica (dạng trung gian).

Hoàng Tuyết Minh và cộng sự (2013) ghi nhận giống lúa Japonica có hàm lượng protein khá cao, hàm lượng amyloza thấp (14 - 18%), chứa nhiều amylopectin nên khi nấu cơm mềm, dẻo và ẩm. Tại Việt Nam, Lê Vĩnh Thảo và cộng sự (2009) khảo sát 643 nguồn gen lúa và chỉ ra rằng giống Indica chiếm 91,2%, giống Japonica chiếm 6,8%, lúa lai chiếm 0,7% và 1,3% chưa phân loại.

Diễn biến sản xuất lúa trên thế giới và Việt Nam

Theo FAOSTAT (2020), diện tích, năng suất và sản lượng lúa toàn cầu và tại Việt Nam giai đoạn 1990 - 2019 có sự gia tăng liên tục qua các giai đoạn:

Năm Diện tích thế giới (triệu ha) Năng suất thế giới (tấn/ha) Sản lượng thế giới (triệu tấn) Diện tích VN (nghìn ha) Năng suất VN (tấn/ha) Sản lượng VN (triệu tấn)
1990 146,9 3,53 518,6 6042,8 3,12 19,23
2000 154,0 3,89 598,7 7666,3 4,24 32,53
2010 160,3 4,33 694,0 7489,4 5,34 40,01
2015 160,2 4,57 731,9 7828,6 5,76 45,09
2019 162,1 4,67 755,5 7469,9 5,82 43,45

Cơ sở khoa học về đặc tính nông sinh học và chất lượng lúa

  • Thời gian sinh trưởng và gen kiểm soát: Ahn và cộng sự (2008), Nguyễn Xuân Dũng và cộng sự (2010), Qin và cộng sự (2015) xác định các đột biến mất cảm ứng quang chu kỳ là đột biến lặn di truyền Mendel, các gen như Hd1, Hd3 giữ vai trò điều hòa thời gian sinh trưởng của cây lúa thích ứng với các vùng sinh thái.
  • Dạng hình và yếu tố cấu thành năng suất: Chiều cao cây liên quan chặt chẽ đến khả năng chống đổ và chỉ số thu hoạch (Jennings và cộng sự, 1979; Bahmaniar & Ranjbar, 2007; Yuan, 2013). Chiều dài bông và số hạt chắc đóng vai trò chủ đạo trong việc gia tăng năng suất (Khush và cộng sự, 1987; Sha và cộng sự, 2007). Mối tương quan giữa số bông/khóm, số hạt/bông và khối lượng 1.000 hạt phản ánh sự cân bằng giữa cá thể và quần thể (Nguyễn Hữu Tề và cộng sự, 1997; Nguyễn Văn Hoan, 2006).
  • Chỉ tiêu chất lượng gạo: Mùi thơm hạt gạo chịu sự kiểm soát di truyền và môi trường; Boonsirichai (2007) xác định 6 hợp chất bay hơi chủ yếu (2-AP, pentadecanal, guaiacol, benzyl alcohol, indole, vanillin). Hàm lượng amyloza được xúc tác bởi enzyme GBSSSI, mã hóa bởi gen Wx trên nhiễm sắc thể số 6, trong đó alen Wxa quy định amyloza cao ở nhóm Indica và Wxb quy định amyloza thấp ở nhóm Japonica (Zhao và cộng sự, 2010; Wang và cộng sự, 2020). Độ bền thể gel và nhiệt hóa hồ quyết định độ mềm của cơm sau khi để nguội (Nguyễn Thị Trâm, 2001; Bùi Chí Bửu & Nguyễn Thị Lang, 2010).

Tình hình chọn tạo và khảo nghiệm giống lúa chất lượng

  • Trên thế giới: Các công trình chọn tạo giống đột biến và lai hữu tính như Khooshboo 95, RD15, Pusa Basmati-1, Việt Đài 20, IR29723, IR42, IR50 (Mahatheeranont và cộng sự, 2001; Rani và cộng sự, 2006; Collard và cộng sự, 2013).
  • Tại Việt Nam: Các giống chất lượng được phát triển gồm AC5, T10, HT6, TL6, HT9, PC5, SH4 (Nguyễn Xuân Dũng và cộng sự, 2010); Hương cốm 1, Hương cốm 3, Hương việt 3 (Nguyễn Thị Trâm và cộng sự, 2006); ĐS1, ĐS3, J01, J02 (Hoàng Tuyết Minh, 2013, 2016; Lê Quốc Thanh, 2015); TBJ3 (Đoàn Duy Thanh và cộng sự, 2018); HD11 (Tạ Hồng Lĩnh và cộng sự, 2020); ĐH12 (Nguyễn Thị Kim Dung, 2020); VN20 (Nguyễn Thị Đông và cộng sự, 2020).
  • Tại tỉnh Thanh Hóa: Các nghiên cứu trước đây đã đánh giá và tuyển chọn các giống như Bắc Thịnh, Bắc Xuyên, Hồng Đức 9, HT1, DT122, Nghi hương 305, Nghi hương 2308 (Nguyễn Bá Thông và cộng sự, 2012); HT9, nếp N98, LTH31, M15 (Lê Quốc Thanh, 2015); LH12, HQ19 (Nguyễn Bá Thông, 2017); J02, QJ4 (Nguyễn Thị Duyen, 2018); ĐS3, J02 (Tống Văn Giang và cộng sự, 2018); VAAS16, BT09 (Mai Trọng Thiên và cộng sự, 2019); VH1, ĐT128 (Nguyễn Huy Hoàng và cộng sự, 2020).

Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật canh tác

  • Mật độ cấy: Yosida (1985), Asmamaw (2017), Qun, Jiang và cộng sự (2020), Vũ Huy Hoàng & Vũ Đức Thắng (2017) khẳng định mật độ cấy chi phối chỉ số diện tích lá (LAI), khả năng đẻ nhánh hữu hiệu và năng suất thực thu.
  • Dinh dưỡng khoáng và phân hữu cơ vi sinh: Phân đạm thúc đẩy sinh trưởng sinh dưỡng nhưng bón quá mức hoặc bón muộn làm giảm chất lượng cơm (Sarker, 2002; Cao và cộng sự, 2018; Tang và cộng sự, 2019; Phạm Văn Cường, 2012, 2013). Phân lân kích thích phát triển bộ rễ và phân hóa mầm hoa (Võ Minh Kha, 1998; Nguyễn Văn Bộ, 2003; Massawe & Mrema, 2017; Yao và cộng sự, 2020). Phân kali nâng cao tỷ lệ gạo nguyên và tính chống chịu (Atapattu và cộng sự, 2018; Ye và cộng sự, 2019). Phân hữu cơ vi sinh giúp cải thiện lý hóa tính đất, tăng cường vi sinh vật hữu ích và ổn định năng suất cây trồng (Prihastuti, 2015; Marlina và cộng sự, 2018; Allamah và cộng sự, 2018; Zhou và cộng sự, 2020; Dai và cộng sự, 2021).

Khoảng trống nghiên cứu của luận án

Mặc dù đã có một số giống lúa chất lượng được khảo nghiệm tại Thanh Hóa, việc tuyển chọn toàn diện giống lúa thuần chất lượng cao thuộc nhóm Japonica có thời gian sinh trưởng phù hợp vụ xuân, kết hợp đồng bộ các biện pháp kỹ thuật mật độ, liều lượng phân đạm và phân hữu cơ vi sinh trên đất phù sa không được bồi hằng năm tại vùng đồng bằng Thanh Hóa vẫn chưa được giải quyết đầy đủ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

Luận án tiếp cận dựa trên lý thuyết sinh thái nông học, di truyền số lượng và nông hóa - thổ nhưỡng. Khung phân tích tập trung vào mối quan hệ tương tác giữa kiểu gen (Genotype) và môi trường canh tác (Environment), thông qua việc đánh giá các tính trạng nông sinh học, khả năng chống chịu sâu bệnh, năng suất lý thuyết, năng suất thực thu, phẩm chất thương phẩm và hóa sinh của hạt gạo.

Phương pháp nghiên cứu thực tế

  1. Phương pháp điều tra:
    • Điều tra, khảo sát thực trạng khí hậu, đất đai, cơ cấu giống, phương thức gieo cấy, mức phân bón và tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật tại các nông hộ vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa trong năm 2015.
  2. Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng:
    • Thí nghiệm tuyển chọn giống: Khảo nghiệm 10 giống lúa thuần chất lượng trong vụ xuân (2016 - 2017) tại 2 điểm sinh thái đại diện: xã Đông Ninh (huyện Đông Sơn) và xã Hoằng Quỳ (huyện Hoằng Hóa), so sánh với giống đối chứng Bắc thơm 7 (BT7).
    • Thí nghiệm mật độ cấy kết hợp liều lượng đạm: Thí nghiệm 2 yếu tố trên giống được tuyển chọn (VAAS16) trong vụ xuân tại Đông Sơn và Hoằng Hóa trên nền phân chuồng/hữu cơ vi sinh và phân lân, kali cố định.
    • Thí nghiệm liều lượng phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh: Đánh giá các mức bón phân hữu cơ vi sinh trên nền phân vô cơ cố định trong vụ xuân 2017 và 2018 tại 2 điểm nghiên cứu.
    • Xây dựng mô hình trình diễn: Bố trí mô hình thực nghiệm (MHTN) áp dụng giống VAAS16 cùng gói kỹ thuật hoàn thiện so sánh với mô hình đối chứng (MHĐC) sử dụng giống BT7 và tập quán canh tác nông hộ tại 4 địa điểm vùng đồng bằng trong vụ xuân 2019.
  3. Phương pháp phân tích chỉ tiêu và xử lý dữ liệu:
    • Đánh giá sinh trưởng, phát triển giai đoạn mạ và lúa cấy theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia.
    • Theo dõi chỉ số diện tích lá (LAI), tích lũy chất khô qua các giai đoạn.
    • Giám định mức độ nhiễm sâu bệnh hại chính trên đồng ruộng theo thang điểm tiêu chuẩn.
    • Phân tích chất lượng thương phẩm (tỷ lệ gạo lứt, gạo xát trắng, gạo nguyên) và chất lượng dinh dưỡng (hàm lượng amyloza, hàm lượng protein thô, nhiệt hóa hồ, độ bền thể gel, đánh giá cảm quan cơm).
    • Phân tích các chỉ tiêu hóa lý mẫu đất trước và sau thí nghiệm (OM, N tổng số, P2O5 dễ tiêu, K2O dễ tiêu, pH).
    • Đánh giá độ ổn định năng suất bằng phương pháp hồi quy với chỉ số môi trường.
    • Tuyển chọn giống bằng phần mềm chỉ số chọn lọc (Selection index).
    • Hạch toán hiệu quả kinh tế (tổng thu, tổng chi phí, lãi thuần) và tỷ suất chi phí lợi nhuận cận biên (Marginal Benefit Cost Ratio - MBCR).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu nghiên cứu và cơ sở khoa học của đề tài

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý luận về nguồn gốc, phân loại thực vật học của cây lúa; phân tích sâu đặc điểm sinh học và chất lượng của phân loài Japonica. Chương này tổng hợp dữ liệu sản xuất lúa gạo thế giới và Việt Nam giai đoạn 1990 - 2019, đồng thời điểm luận các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước về:

  • Các đặc tính nông sinh học: thời gian sinh trưởng, chiều cao thân, chiều dài bông, khả năng đẻ nhánh, diện tích lá, cấu thành năng suất và tỷ lệ hạt lép;
  • Các chỉ tiêu hóa sinh và phẩm chất hạt gạo: mùi thơm, hàm lượng amyloza, protein, nhiệt hóa hồ và độ bền thể gel;
  • Các thành tựu chọn tạo và tuyển chọn giống lúa chất lượng tại vùng Đồng bằng sông Hồng, Bắc Trung Bộ và tỉnh Thanh Hóa;
  • Tác động của các biện pháp kỹ thuật thâm canh (mật độ cấy, liều lượng đạm, lân, kali và phân hữu cơ vi sinh) đến năng suất và chất lượng lúa.

Chương 2: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết vật liệu nghiên cứu bao gồm 10 giống lúa thuần chất lượng, các loại phân bón (đạm urê, lân supe, kali clorua, phân chuồng, phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh), thuốc bảo vệ thực vật và loại đất phù sa không được bồi hằng năm tại vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa. Chương này mô tả các nội dung và phương pháp triển khai:

  • Phương pháp điều tra hiện trạng sản xuất nông hộ năm 2015;
  • Thiết kế các thí nghiệm đồng ruộng (thí nghiệm tuyển chọn giống, thí nghiệm mật độ x đạm, thí nghiệm phân hữu cơ vi sinh) tại huyện Đông Sơn và Hoằng Hóa;
  • Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu nông sinh học, giám định sâu bệnh hại;
  • Phương pháp phân tích phẩm chất hạt gạo và tính chất nông hóa của đất;
  • Phương pháp đánh giá độ ổn định năng suất, phân tích chỉ số chọn lọc (Selection index) và phương pháp hạch toán kinh tế (lãi thuần, hệ số MBCR).

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm và thảo luận khoa học theo 4 nhóm nội dung lớn:

  1. Điều kiện cơ bản và thực trạng sản xuất lúa tại vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa:
    • Phân tích điều kiện khí hậu, thời tiết giai đoạn 2015 - 2020 và đặc tính nông hóa đất thí nghiệm.
    • Đánh giá cơ cấu giống, phương thức gieo cấy, mật độ cấy, tập quán sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật của nông dân trong năm 2015.
  2. Kết quả tuyển chọn giống lúa thuần chất lượng trong vụ xuân:
    • Đánh giá đặc điểm sinh trưởng của cây mạ và các giai đoạn phát triển của 10 giống lúa thí nghiệm tại Đông Sơn và Hoằng Hóa trong vụ xuân 2016 - 2017.
    • Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh chính, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu của các giống.
    • Phân tích tương quan hồi quy năng suất với chỉ số môi trường, xác định độ ổn định năng suất của các giống khảo nghiệm.
    • Phân tích chất lượng thương phẩm (tỷ lệ gạo lứt, gạo xát, gạo nguyên), chất lượng dinh dưỡng (amyloza, protein) và cảm quan cơm.
    • Sử dụng phần mềm Selection index để so sánh giá trị chọn lọc thực tế, chính thức tuyển chọn giống VAAS16 vượt trội so với giống đối chứng BT7.
  3. Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật thâm canh cho giống lúa VAAS16:
    • Xác định ảnh hưởng của tương tác giữa 5 mức mật độ cấy và các mức liều lượng đạm đến chỉ số diện tích lá (LAI), tích lũy chất khô, sâu bệnh và năng suất thực thu tại Đông Sơn và Hoằng Hóa; xác định phương trình tương quan và lượng đạm tối thích kinh tế.
    • Xác định ảnh hưởng của các mức phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh đến sinh trưởng, khả năng chống chịu, năng suất giống VAAS16 và sự biến đổi tính chất hóa học của đất canh tác.
  4. Kết quả xây dựng mô hình sản xuất tổng hợp:
    • Đánh giá mô hình thâm canh giống VAAS16 áp dụng gói kỹ thuật đồng bộ tại 4 địa điểm trong vụ xuân 2019 so với mô hình đối chứng (giống BT7, kỹ thuật truyền thống).
    • So sánh các yếu tố cấu thành năng suất, mức độ nhiễm sâu bệnh, khả năng chống đổ, chi phí đầu tư, lãi thuần và hệ số MBCR giữa hai mô hình.

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới của luận án

  1. Tuyển chọn thành công giống lúa thuần chất lượng VAAS16:

    • Luận án đã tuyển chọn được giống lúa thuần chất lượng VAAS16 thuộc loài phụ Japonica thích hợp gieo cấy trong vụ xuân tại vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa.
    • Đặc tính nông học và năng suất: Thời gian sinh trưởng trung bình 133 ngày (vụ xuân), sinh trưởng tốt, nhiễm nhẹ các loại sâu bệnh hại chính, năng suất đạt 6,8 tấn/ha.
    • Đặc tính chất lượng hạt gạo: Tỷ lệ gạo lứt đạt 82,2%, tỷ lệ gạo trắng đạt 70,1%, tỷ lệ gạo nguyên đạt 84,6%; hàm lượng amyloza đạt 11,92%, hàm lượng protein đạt 8,29%; hạt gạo tròn, cơm mềm dẻo, đậm vị, có mùi thơm, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng và định hướng xuất khẩu.

  2. Xác định gói kỹ thuật canh tác tối ưu cho giống VAAS16:

    • Mật độ cấy và phân đạm: Mật độ cấy tối ưu là 45 khóm/m2, liều lượng đạm phù hợp là 90 kg N/ha trên nền phân bón: 8 tấn phân chuồng (hoặc 2,0 tấn phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh) + 100 kg P2O5 + 80 kg K2O/ha. Năng suất thực thu đạt 6,63 tấn/ha tại huyện Đông Sơn và 6,47 tấn/ha tại huyện Hoằng Hóa.
    • Sử dụng phân hữu cơ vi sinh: Trên nền phân khoáng vô cơ (90 kg N + 100 kg P2O5 + 80 kg K2O/ha), mức bón 2,0 tấn phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh/ha giúp giống VAAS16 đạt năng suất 6,72 tấn/ha tại Đông Sơn và 6,57 tấn/ha tại Hoằng Hóa (tương đương với mức bón 8 tấn phân chuồng/ha và cao hơn công thức không bón phân hữu cơ), đồng thời cải thiện độ phì đất.

  3. Hiệu quả thực tiễn từ mô hình trình diễn vụ xuân 2019:

    • Kết quả triển khai mô hình thực nghiệm (MHTN) giống VAAS16 áp dụng đồng bộ biện pháp kỹ thuật tại 4 điểm thuộc vùng đồng bằng Thanh Hóa cho thấy:
Chỉ tiêu so sánh Mô hình đối chứng (MHĐC - BT7) Mô hình thực nghiệm (MHTN - VAAS16) Chênh lệch / Hiệu quả
Năng suất trung bình 5,19 tấn/ha 6,43 tấn/ha Tăng 1,24 tấn/ha
Lãi thuần 13,363 triệu đồng/ha 23,603 triệu đồng/ha Tăng 10,240 triệu đồng/ha
Tỷ suất MBCR - 2,60 - 2,71 lần Trung bình đạt 2,68 lần
Khả năng chống chịu Nhiễm sâu bệnh ở mức trung bình Nhiễm nhẹ sâu bệnh, chống đổ tốt Ổn định trong vụ xuân

Kiến nghị và đề xuất

  • Khuyến cáo đưa giống lúa thuần chất lượng VAAS16 vào cơ cấu giống cây trồng chính trong vụ xuân tại vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa.
  • Áp dụng quy trình kỹ thuật canh tác: Mật độ cấy 45 khóm/m2; công thức phân bón 2,0 tấn phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh (hoặc 8 tấn phân chuồng) + 90 kg N + 100 kg P2O5 + 80 kg K2O/ha để nâng cao hiệu quả kinh tế và duy trì độ phì nhiêu của đất.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài

  • Các thí nghiệm tuyển chọn, hoàn thiện quy trình kỹ thuật và xây dựng mô hình chỉ tập trung thực hiện trong vụ xuân; chưa tiến hành đánh giá mở rộng đầy đủ trong vụ mùa hoặc các vụ gieo trồng khác.
  • Phạm vi nghiên cứu về thổ nhưỡng giới hạn trên loại đất phù sa không được bồi hằng năm thuộc vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa; chưa mở rộng đánh giá trên các chân đất và tiểu vùng sinh thái khác (vùng đất vàn cao, vùng trũng, vùng trung du miền núi của tỉnh).

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Tiếp tục nghiên cứu khả năng thích ứng, tính ổn định năng suất và phẩm chất gạo của giống VAAS16 trong vụ hè thu / vụ mùa tại tỉnh Thanh Hóa.
  • Nghiên cứu mở rộng khảo nghiệm giống VAAS16 và quy trình bón phân hữu cơ vi sinh trên các loại đất khác nhau thuộc khu vực Bắc Trung Bộ.
  • Nghiên cứu hoàn thiện các biện pháp kỹ thuật bổ trợ như quản lý nước tưới tiết kiệm, kỹ thuật mạ khay cấy máy nhằm giảm chi phí công lao động trong sản xuất hàng hóa quy mô lớn.

Giá trị tham khảo

  • Đối với cơ sở đào tạo và nghiên cứu khoa học: Cung cấp tài liệu tham khảo có giá trị cho giảng viên, nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Khoa học cây trồng, Nông học, Trồng trọt và Nông hóa - Thổ nhưỡng về phương pháp tuyển chọn giống lúa Japonica, phương pháp đánh giá tính ổn định năng suất bằng chỉ số môi trường và phần mềm Selection index.
  • Đối với cơ quan quản lý và khuyến nông: Cung cấp căn cứ khoa học và thực tiễn để Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Thanh Hóa, các Trung tâm Khuyến nông, Phòng Nông nghiệp các huyện xây dựng kế hoạch chuyển đổi cơ cấu giống, bổ sung giống lúa chất lượng cao vào đề án tái cơ cấu ngành lúa gạo của địa phương.
  • Đối với hợp tác xã và hộ nông dân: Cung cấp gói quy trình kỹ thuật thâm canh chi tiết (mật độ 45 khóm/m2, tỷ lệ bón N-P-K kết hợp 2 tấn phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh/ha) giúp nông dân nâng cao năng suất, tiết kiệm chi phí phân bón vô cơ, giảm sâu bệnh và tăng thu nhập thực tế trên một đơn vị diện tích canh tác.

Câu hỏi thường gặp

1. Giống lúa nào đã được tuyển chọn trong luận án và có những đặc tính nổi bật gì?

Luận án đã tuyển chọn được giống lúa thuần chất lượng VAAS16 thuộc loài phụ Japonica. Trong vụ xuân tại vùng đồng bằng Thanh Hóa, giống có thời gian sinh trưởng trung bình 133 ngày, năng suất thực thu đạt 6,8 tấn/ha, nhiễm nhẹ sâu bệnh hại chính. Về phẩm chất, giống đạt tỷ lệ gạo lứt 82,2%, gạo trắng 70,1%, gạo nguyên 84,6%; hàm lượng amyloza 11,92%, protein 8,29%, cơm dẻo, mềm và có mùi thơm.

2. Mật độ cấy và liều lượng phân bón thích hợp cho giống VAAS16 được xác định là bao nhiêu?

Mật độ cấy phù hợp cho giống VAAS16 là 45 khóm/m2. Liều lượng bón phân tối ưu gồm: 90 kg N + 100 kg P2O5 + 80 kg K2O/ha kết hợp với 8 tấn phân chuồng hoặc 2,0 tấn phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh/ha. Công thức này cho năng suất đạt 6,63 tấn/ha tại Đông Sơn và 6,47 tấn/ha tại Hoằng Hóa.

3. Phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh có tác động như thế nào đến năng suất lúa và tính chất đất?

Khi bón 2,0 tấn/ha phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh trên nền vô cơ (90 N + 100 P2O5 + 80 K2O), năng suất giống VAAS16 đạt 6,72 tấn/ha tại Đông Sơn và 6,57 tấn/ha tại Hoằng Hóa, tương đương mức bón 8 tấn phân chuồng/ha và cao hơn rõ rệt so với công thức không bón phân hữu cơ. Đồng thời, phân hữu cơ vi sinh giúp nâng cao chỉ số diện tích lá, tăng tích lũy chất khô và cải thiện các chỉ tiêu hóa tính của đất thí nghiệm.

4. Hiệu quả kinh tế của mô hình ứng dụng giống VAAS16 so với giống đối chứng BT7 như thế nào?

Mô hình thực nghiệm giống VAAS16 tại 4 điểm trong vụ xuân 2019 đạt năng suất trung bình 6,43 tấn/ha (tăng 1,24 tấn/ha so với giống BT7 đạt 5,19 tấn/ha). Lãi thuần của mô hình đạt 23,603 triệu đồng/ha, cao hơn mô hình đối chứng 10,240 triệu đồng/ha. Tỷ suất chi phí lợi nhuận cận biên (MBCR) đạt bình quân 2,68 lần (dao động từ 2,60 đến 2,71 lần).

5. Phạm vi nghiên cứu về không gian, thời gian và loại đất của luận án được giới hạn ra sao?

Nghiên cứu được tiến hành trong giai đoạn 2015 - 2019 tại vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa (thực nghiệm trọng tâm tại huyện Đông Sơn và Hoằng Hóa), thực hiện trong vụ xuân trên loại đất phù sa không được bồi hằng năm với tập đoàn gồm 10 giống lúa thuần chất lượng có triển vọng.

Kết luận

Luận án đã giải quyết được yêu cầu thực tiễn về việc bổ sung giống lúa thuần chất lượng cao có năng suất tốt vào cơ cấu sản xuất vụ xuân tại vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa. Thông qua hệ thống thí nghiệm khảo nghiệm và tuyển chọn bằng chỉ số chọn lọc (Selection index), giống lúa Japonica VAAS16 đã được xác định là giống có triển vọng nổi bật với thời gian sinh trưởng 133 ngày, năng suất 6,8 tấn/ha và phẩm chất gạo vượt trội. Đồng thời, đề tài đã xây dựng được quy trình kỹ thuật canh tác tối ưu (mật độ 45 khóm/m2, mức bón 90 kg N + 100 kg P2O5 + 80 kg K2O kết hợp 2,0 tấn phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh/ha) và khẳng định hiệu quả kinh tế vượt trội trong mô hình sản xuất thực nghiệm với mức tăng lãi thuần 10,240 triệu đồng/ha so với đối chứng BT7. Công trình là cơ sở khoa học và thực tiễn vững chắc phục vụ công tác chuyển giao tiến bộ kỹ thuật và phát triển vùng sản xuất lúa gạo chất lượng cao tại địa phương.