Luận văn thạc sĩ nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến trên một số giống lúa mới tại huyện điện biên tỉnh điện biên

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến trên một số giống lúa mới tại huyện điện biên, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Nguyễn Thị Khang Ly
• Người hướng dẫn: TS. Đặng Quý Nhân
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến trên một số giống lúa mới tại huyện Điện Biên, tỉnh Điện Biên
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• Mục đích nghiên cứu của đề tài
• Ý nghĩa của đề tài
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
• 1.1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu
• 1.2. Tình hình sản suất lúa trên thế giới và Việt nam
• 1.2.1. Tình hình lúa trên thế giới
• 1.2.2. Tình hình sản xuất lúa ở trong nước
• 1.3. Nghiên cứu cơ bản về cây lúa
• 1.4. Nghiên cứu về loài phụ Japonica
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng, địa điểm nghiên cứu
• 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Nội dung nghiên cứu
• 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.2.1. Kỹ thuật chăm sóc
• 2.2.2.1.1. Ngâm, ủ và làm mạ
• 2.2.2.1.2. Làm đất, cấy
• 2.2.2.1.3. Biện pháp chăm sóc
• 2.2.2.2. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi
• 2.2.2.2.1. Chỉ tiêu chất lượng mạ
• 2.2.2.2.2. Chỉ tiêu về hình thái
• 2.2.2.2.3. Chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng, phát triển
• 2.2.2.2.4. Các chỉ tiêu năng suất
• 2.2.2.2.5. Các chỉ tiêu về sâu bệnh hại
• 2.2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Diễn biến thời tiết khí hậu vụ mùa 2013 và vụ xuân 2014
• 3.2. Một số đặc điểm sinh trưởng phát triển trong giai đoạn mạ của các giống lúa tham gia thí nghiệm
• 3.3. Các đặc điểm nông sinh học chủ yếu của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm
• 3.3.1. Thời gian sinh trưởng
• 3.3.2. Động thái đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm
• 3.3.3. Động thái ra lá của các dòng, giống lúa thí nghiệm
• 3.3.4. Chiều cao cây, khả năng đẻ nhánh và góc độ đẻ nhánh của các giống lúa tham gia thí nghiệm
• 3.3.5. Một số đặc điểm hình thái của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm
• 3.4. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa tham gia thí nghiệm
• 3.5. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống lúa thí nghiệm
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

Tóm tắt

I. Kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến

Kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến là phương pháp canh tác lúa hiệu quả, giảm chi phí đầu vào như giống, phân bón, thuốc trừ sâu và nước tưới. Phương pháp này đáp ứng hai mục tiêu chính: hiệu quả kinh tế cao và nền nông nghiệp bền vững. Kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến khắc phục nhược điểm của canh tác truyền thống như cấy mạ già, cấy dày, lạm dụng phân hóa học và thuốc trừ sâu. Bằng cách cấy mạ non, cấy thưa, làm cỏ sục bùn, sử dụng phân và điều tiết nước hợp lý, phương pháp này tạo điều kiện cho tiềm năng di truyền của lúa phát huy, thúc đẩy sinh trưởng và phát triển để đạt năng suất cao.

1.1. Ứng dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến

Ứng dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến tại Điện Biên đã mang lại hiệu quả vượt trội so với phương pháp truyền thống. Kết quả nghiên cứu cho thấy, lượng thóc giống giảm từ 50-90%, phân đạm giảm 20-25%, năng suất tăng 9-15%. Phương pháp này cũng hạn chế dịch hại, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh của cây lúa. Lợi nhuận thu được tăng trung bình 2 triệu đồng/ha, giá thành/kg thóc giảm 342-520 đồng. Kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến còn tiết kiệm nước tưới, phù hợp với vùng khó khăn về nguồn nước như Điện Biên.

II. Giống lúa mới tại Điện Biên

Nghiên cứu tập trung vào giống lúa mới thuộc loài phụ Japonica, thích hợp với điều kiện hạn chế nước tưới và địa hình phức tạp tại Điện Biên. Các giống lúa này được đánh giá về khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và khả năng chống chịu sâu bệnh. Kết quả cho thấy, giống lúa mới có thời gian sinh trưởng ngắn, khả năng đẻ nhánh tốt, chiều cao cây phù hợp và năng suất cao. Đặc biệt, các giống này có khả năng chống chịu tốt với điều kiện thời tiết khắc nghiệt và sâu bệnh, phù hợp với kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến.

2.1. Đánh giá giống lúa mới

Giống lúa mới được đánh giá qua các chỉ tiêu như thời gian sinh trưởng, động thái đẻ nhánh, chiều cao cây và năng suất. Kết quả nghiên cứu cho thấy, các giống lúa mới có thời gian sinh trưởng từ 100-120 ngày, số nhánh hữu hiệu cao, chiều cao cây trung bình 90-110 cm. Năng suất đạt từ 6-7 tấn/ha, cao hơn so với giống truyền thống. Giống lúa mới cũng thể hiện khả năng chống chịu tốt với sâu bệnh và điều kiện thời tiết bất lợi, phù hợp với nông nghiệp Điện Biên.

III. Nghiên cứu ứng dụng tại Điện Biên

Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến trên giống lúa mới tại Điện Biên nhằm nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế cho người nông dân. Nghiên cứu được thực hiện qua hai vụ mùa (2013 và 2014) với các giống lúa mới và phương pháp canh tác cải tiến. Kết quả cho thấy, kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến giúp tăng năng suất, giảm chi phí sản xuất và bảo vệ môi trường. Nghiên cứu cũng khẳng định, việc áp dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến là cần thiết để phát triển nông nghiệp Điện Biên bền vững.

3.1. Kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy, kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến giúp tăng năng suất lúa từ 9-15%, giảm chi phí sản xuất và tăng lợi nhuận cho người nông dân. Các giống lúa mới thể hiện khả năng sinh trưởng và phát triển tốt, năng suất cao và khả năng chống chịu sâu bệnh tốt. Nghiên cứu cũng chỉ ra, việc áp dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến là giải pháp hiệu quả để phát triển nông nghiệp Điện Biên bền vững, đáp ứng nhu cầu lương thực và nâng cao thu nhập cho người dân.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Sản xuất lúa gạo giữ vai trò trụ cột trong chiến lược an ninh lương thực quốc gia, đóng góp từ 85% đến 87% tổng sản lượng lương thực có hạt tại Việt Nam và bảo đảm sinh kế cho hơn 70% dân số nông thôn. Trên bình diện quốc tế, theo thống kê của Tổ chức Nông lương Thế giới, sản lượng lúa toàn cầu đạt 745,17 triệu tấn nhằm đáp ứng nhu cầu lương thực cho hơn 40% dân số thế giới. Tại tỉnh Điện Biên, huyện Điện Biên là vùng trọng điểm sản xuất lương thực với diện tích đất lúa đạt 8.303 ha trên tổng số 136.926 ha đất nông nghiệp. Hàng năm, địa phương cung ứng ra thị trường từ 20.000 đến 30.000 tấn thóc thương phẩm, trong đó các giống lúa thuần như Bắc Thơm 7, IR64 từng chiếm trên 90% diện tích canh tác.

Tuy nhiên, tập quán canh tác truyền thống kéo dài với mật độ gieo cấy dày, sử dụng mạ già, lạm dụng phân bón hóa học và giữ nước ngập thường xuyên đã làm suy thoái tài nguyên đất, gia tăng áp lực sâu bệnh hại và đẩy chi phí sản xuất lên cao. Để giải quyết bài toán này, việc chuyển đổi phương thức canh tác kết hợp tuyển chọn cơ cấu giống mới là yêu cầu cấp thiết. Luận văn tập trung nghiên cứu ứng dụng hệ thống thâm canh lúa cải tiến trên các giống lúa thuần nhập nội thuộc loài phụ Japonica gồm ĐS1, J01, J02 so sánh với giống đối chứng Bắc Thơm 7. Đề tài được triển khai trong hai vụ liên tiếp gồm vụ Mùa năm 2013 và vụ Xuân năm 2014 tại huyện Điện Biên. Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn sâu sắc khi cung cấp giải pháp kỹ thuật giúp giảm từ 50% đến 90% lượng thóc giống, tiết kiệm 20% đến 25% lượng phân đạm, gia tăng năng suất từ 9% đến 15% và nâng cao lợi nhuận kinh tế trên 2.000.000 đồng/ha cho người nông dân vùng lòng chảo Tây Bắc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên ba trụ cột lý thuyết nông học hiện đại:

Thứ nhất là Lý thuyết hệ thống thâm canh lúa cải tiến do linh mục Henri de Laulanié khởi xướng tại Madagascar, tập trung vào việc kích hoạt tối đa tiềm năng sinh học di truyền của cây lúa thông qua việc cấy mạ non, cấy thưa từng dảnh đơn, làm cỏ sục bùn sục khí và quản lý nước linh hoạt.

Thứ hai là Mô hình tưới ngập khô xen kẽ được nghiên cứu bởi Bouman và Tuong giai đoạn 2001 - 2005, chứng minh việc luân phiên làm cạn mặt ruộng giúp rễ lúa ăn sâu, tăng hiệu quả sử dụng nước đầu vào và giảm từ 15% đến 30% lượng nước tiêu thụ mà không làm suy giảm năng suất sinh học.

Thứ ba là Lý thuyết chọn tạo và thích ứng sinh thái của loài phụ Japonica. Khác với loài phụ Indica truyền thống, các giống lúa Japonica sở hữu kiểu hình thấp cây đến trung bình, lá đứng dày, hàm lượng amylose thấp, chứa nhiều amylopectin, chịu rét tốt ở ngưỡng nhiệt độ 15°C và có tiềm năng năng suất vượt trội hơn từ 0,5 đến 1,0 tấn/ha so với lúa Indica trong cùng điều kiện thâm canh.

Các khái niệm then chốt được vận hành trong nghiên cứu bao gồm: tuổi mạ non, động thái đẻ nhánh hữu hiệu, sức sống quần thể mạ, chỉ số diện tích lá và các yếu tố cấu thành năng suất lúa.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu thu thập dữ liệu sơ cấp trực tiếp từ thí nghiệm đồng ruộng bố trí trên chân đất vàn màu mỡ, chủ động hệ thống tưới tiêu tại huyện Điện Biên trong hai vụ gieo trồng liên tiếp: vụ Mùa 2013 (từ tháng 6 đến tháng 11 năm 2013) và vụ Xuân 2014 (từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2014).

Cỡ mẫu và bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được thiết kế theo khối ô chính - ô phụ gồm 3 lần nhắc lại với tổng diện tích 240 m2. Quy mô gồm 24 ô thí nghiệm, mỗi ô có diện tích chuẩn 10 m2 (kích thước 5 m x 2 m).

• Ô chính đại diện cho phương thức canh tác: Công thức 1 là canh tác truyền thống (cấy mạ dược 25 ngày tuổi, cấy 4 dảnh/khóm, duy trì lớp nước ngập thường xuyên từ 5 đến 10 cm, bón thúc theo tập quán). Công thức 2 là ứng dụng kỹ thuật thâm canh cải tiến (cấy mạ non 2,5 lá ở 15 - 20 ngày tuổi, cấy 2 dảnh/khóm, tưới ngập cạn xen kẽ 10 ngày cách nhật, bón thúc đẻ nhánh sớm 5 ngày sau cấy).
• Ô phụ gồm 4 giống lúa: 3 giống Japonica gồm ĐS1, J01, J02 và giống đối chứng Bắc Thơm 7.

Phương pháp chọn mẫu: Trên mỗi ô thí nghiệm, định điểm theo dõi cố định tại vị trí 3 khóm lúa liên tục ở khu vực trung tâm ô nhằm loại trừ triệt để hiệu ứng bờ dải. Tần suất đo đạc định kỳ 10 ngày/lần trong suốt chu kỳ sinh trưởng, riêng giai đoạn bén rễ hồi xanh và trỗ bông theo dõi liên tục 2 ngày/lần.

Phương pháp phân tích: Toàn bộ chỉ tiêu nông sinh học, hình thái, mức độ phát sinh sâu bệnh hại (rầy nâu, sâu cuốn lá, sâu đục thân, bệnh đạo ôn, bệnh bạc lá, khô vằn) được đánh giá theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 01-55:2011/BNNPTNT và thang tiêu chuẩn quốc tế của Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế IRRI. Dữ liệu định lượng được xử lý phân tích phương sai ANOVA thông qua phần mềm thống kê chuyên ngành IRISTAT để so sánh sai khác giá trị trung bình ở mức ý nghĩa thống kê 95% (LSD 0,05). Lý do lựa chọn thiết kế Split-plot và công cụ IRISTAT nhằm kiểm soát tối đa sai số ngẫu nhiên giữa hai nhân tố canh tác và giống lúa trên cùng một nền địa bàn.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, về chất lượng và sức sinh trưởng giai đoạn mạ: Ở công thức canh tác cải tiến, mạ non 2,5 lá có chiều cao biến động từ 14,68 đến 15,11 cm ở vụ Mùa và từ 13,85 đến 14,60 cm ở vụ Xuân. Trong khi đó, mạ truyền thống đạt từ 4,93 đến 5,60 lá với chiều cao từ 26,43 đến 29,13 cm ở vụ Mùa. Dù hình thái cây mạ non nhỏ hơn, toàn bộ các giống Japonica ở công thức thâm canh cải tiến đều đạt điểm 1 tuyệt đối về sức sống và khả năng chịu rét, thích ứng hoàn hảo với điều kiện nhiệt độ vụ Xuân vùng núi xuống thấp dưới 15°C (nhiệt độ trung bình tháng 1 đạt 14,1°C và tháng 2 đạt 13,3°C).

Thứ hai, về thời gian sinh trưởng và khả năng phân hóa mùa vụ: Thời gian sinh trưởng của các giống thí nghiệm dao động từ 105 đến 115 ngày trong vụ Mùa và kéo dài từ 110 đến 138 ngày trong vụ Xuân. Giống ĐS1 có thời gian sinh trưởng dài nhất ở cả hai vụ (115 ngày vụ Mùa và 138 ngày vụ Xuân ở công thức cải tiến), tiếp theo là J01 (114 đến 126 ngày), J02 (107 đến 119 ngày), trong khi Bắc Thơm 7 ngắn ngày nhất (105 đến 113 ngày). Công thức thâm canh cải tiến làm thời gian sinh trưởng của các giống kéo dài thêm từ 1 đến 3 ngày so với canh tác truyền thống nhưng tạo tiền đề tích lũy sinh khối lớn hơn.

Thứ ba, về động thái đẻ nhánh và năng suất dảnh: Việc cấy mạ non kết hợp rút cạn nước định kỳ kích thích lúa đẻ nhánh tập trung và kết thúc sớm hơn. Thời điểm đẻ nhánh rộ diễn ra từ 30 đến 35 ngày sau cấy. Giống ĐS1 đạt số nhánh cao nhất ở cả hai phương thức canh tác (đạt đỉnh 27,00 nhánh/khóm ở công thức truyền thống vụ Mùa và 24,73 nhánh/khóm ở công thức cải tiến). Ở vụ Xuân, giống ĐS1 ở công thức cải tiến đạt tới 25,40 nhánh/khóm so với 21,73 nhánh/khóm của giống Bắc Thơm 7 ở công thức truyền thống. Công thức cải tiến giúp giảm đáng kể tỷ lệ dảnh vô hiệu, tập trung dinh dưỡng nuôi bông chính.

Thứ tư, về tính chống chịu sâu bệnh và đổ ngã: Các giống Japonica gồm ĐS1, J01, J02 thể hiện khả năng kháng bệnh vượt trội nhờ bộ lá đứng (điểm 1), phiến lá dày, màu xanh đậm. Điểm hại rầy nâu, sâu cuốn lá và sâu đục thân đều duy trì ở mức nhẹ từ điểm 1 đến điểm 3. Tỷ lệ nhiễm bệnh bạc lá và khô vằn thấp hơn rõ rệt so với giống Bắc Thơm 7, đặc biệt không xuất hiện hiện tượng đổ ngã trong điều kiện mưa lớn vụ Mùa (lượng mưa tháng 7 đạt 433,7 mm và tháng 8 đạt 338,9 mm).

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân căn bản giúp công thức thâm canh cải tiến phát huy hiệu quả vượt trội bắt nguồn từ cơ chế sinh học của bộ rễ mạ non. Việc cấy mạ non 2,5 lá giúp bảo toàn nguyên vẹn hệ thống chóp rễ, cây lúa không bị chấn thương cơ học hay chột mạ như khi nhổ cấy mạ già 25 ngày tuổi. Sau khi cấy, cây lúa bén rễ hồi xanh ngay trong vòng 2 ngày, hệ thống rễ ăn sâu và tỏa rộng gấp 1,5 đến 2 lần.

Chế độ tưới nước ngập cạn xen kẽ 10 ngày cách nhật đóng vai trò quyết định trong việc thông khí tầng đất mặt. Khi tháo cạn nước, oxy khuếch tán mạnh vào đất, ngăn chặn quá trình khử tạo thành các độc chất yếm khí như H2S hay Fe2+, kích thích vi sinh vật hảo khí phân giải chất hữu cơ. Kết hợp cùng biện pháp bón thúc đẻ nhánh sớm sau cấy 5 ngày và làm cỏ sục bùn 2 lần, cây lúa hấp thu dinh dưỡng khoáng N-P-K tối đa đúng vào giai đoạn phân hóa nhánh hữu hiệu.

Kết quả nghiên cứu này tương thích chặt chẽ với các công bố khoa học của Nguyễn Công Tạn (2002) về mật độ cấy mạ non tối ưu hóa số bông hữu hiệu trên đơn vị diện tích, đồng thời khẳng định kết luận của Bouman và Tuong (2005) về hiệu quả gia tăng năng suất và tiết kiệm nước của phương thức tưới luân phiên. Trong các báo cáo khoa học, toàn bộ diễn biến động thái đẻ nhánh và động thái ra lá của 4 giống lúa qua 8 đợt theo dõi định kỳ có thể được trực quan hóa xuất sắc thông qua các biểu đồ đường tiến trình đa trục, kết hợp bảng ma trận so sánh các chỉ tiêu cấu thành năng suất lý thuyết và năng suất thực thu giữa hai chế độ canh tác.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm hiện thực hóa kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sản xuất lúa hàng hóa bền vững tại địa phương, các giải pháp cụ thể được đề xuất như sau:

Thứ nhất, cơ cấu và nhân rộng bộ giống lúa Japonica chất lượng cao: Ủy ban nhân dân huyện Điện Biên và Phòng Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn cần đưa giống lúa ĐS1 và J02 vào cơ cấu giống lúa chủ lực của huyện trong cả hai vụ Mùa và vụ Xuân. Đặt mục tiêu chuyển đổi 30% đến 40% diện tích lúa thuần thoái hóa sang canh tác giống Japonica trong giai đoạn 2015 - 2020, nhằm nâng cao năng suất thương phẩm thêm từ 10% đến 15% và tạo nguồn nông sản xuất khẩu giá trị cao.

Thứ hai, chuẩn hóa và chuyển giao quy trình kỹ thuật mạ non cấy thưa: Trạm Khuyến nông huyện Điện Biên chủ trì tổ chức các lớp tập huấn kỹ thuật cho 100% hợp tác xã nông nghiệp trên địa bàn. Hướng dẫn nông dân áp dụng phương pháp gieo mạ khay, cấy mạ non ở tuổi lá 2,5 lá (tương đương 12 đến 15 ngày tuổi trong vụ Mùa và 18 đến 20 ngày trong vụ Xuân), cấy từ 1 đến 2 dảnh/khóm với mật độ thưa hợp lý. Giải pháp này giúp giảm ngay từ 50% đến 60% lượng giống gieo cấy (từ mức 80 - 100 kg/ha xuống còn 30 - 40 kg/ha), tiết kiệm chi phí giống đáng kể.

Thứ ba, thiết lập quy chế điều tiết thủy lợi ngập cạn luân phiên: Công ty Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên Quản lý Thủy nông Điện Biên phối hợp chặt chẽ với các tổ hợp tác dùng nước xây dựng lịch đóng mở cống tưới theo chu kỳ 10 ngày tưới ngập nông (3 đến 5 cm) xen kẽ 10 ngày rút cạn lộ bùn. Đảm bảo mục tiêu tiết kiệm tối thiểu 20% tổng lượng nước tưới mặt ruộng trong toàn bộ khung thời vụ Xuân hàng năm.

Thứ tư, đồng bộ gói kỹ thuật phân bón và bảo vệ thực vật sinh thái: Các hộ nông dân tại địa phương cần tuân thủ công thức bón lót sâu kết hợp 10 tấn phân chuồng hoai mục cùng 120 kg N + 120 kg P2O5 + 120 kg K2O/ha. Thực hiện bón thúc đẻ nhánh sớm trong vòng 5 ngày sau cấy kết hợp làm cỏ sục bùn nhằm tăng hiệu suất hấp thụ đạm thêm 25%, hạn chế tối đa việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học để bảo vệ hệ sinh thái đồng ruộng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và dữ liệu thực nghiệm của luận văn mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

Nhóm 1: Cán bộ quản lý nông nghiệp và chuyên viên khuyến nông cấp tỉnh, huyện: Tài liệu cung cấp luận cứ khoa học thực chứng để xây dựng các đề án quy hoạch vùng lúa chất lượng cao tại thung lũng Mường Thanh, định hình chính sách hỗ trợ kỹ thuật thâm canh cải tiến trên địa bàn 8.303 ha đất lúa của địa phương.

Nhóm 2: Giảng viên, nghiên cứu viên và học viên cao học ngành Khoa học cây trồng: Luận văn là tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp bố trí thí nghiệm Split-plot, hệ thống chỉ tiêu nông sinh học theo quy chuẩn QCVN và phương pháp xử lý dữ liệu nông học bằng phần mềm chuyên dụng IRISTAT.

Nhóm 3: Ban quản trị các Hợp tác xã Nông nghiệp và chủ trang trại lúa: Cung cấp sổ tay hướng dẫn thực hành chi tiết về kỹ thuật làm mạ non, công thức phân bón cân đối và lịch điều tiết nước AWD, hỗ trợ tối ưu hóa chi phí đầu vào và gia tăng biên lợi nhuận trên 2 triệu đồng/ha canh tác.

Nhóm 4: Các doanh nghiệp sản xuất và chế biến lúa gạo đặc sản: Nắm bắt đầy đủ đặc tính nông sinh học, thời gian sinh trưởng và chất lượng hạt gạo tròn Japonica (ĐS1, J01, J02) để xây dựng vùng nguyên liệu liên kết chuỗi giá trị đạt chuẩn an toàn sinh thái phục vụ thị trường cao cấp.

Câu hỏi thường gặp

Các giống lúa Japonica như ĐS1 hay J02 có những ưu điểm sinh học nào vượt trội so với giống lúa thuần địa phương?

Các giống lúa Japonica sở hữu bộ lá đứng, dày và xanh đậm giúp tối ưu hóa khả năng quang hợp. Cây có khả năng chịu rét tốt ở nhiệt độ dưới 15°C trong vụ Xuân, chống đổ ngã vượt trội và ít nhiễm sâu bệnh hại chính. Về thương phẩm, hạt gạo tròn, cơm dẻo, thơm đậm đà và có năng suất trung bình cao hơn từ 0,5 đến 1,0 tấn/ha.

Tại sao quy trình thâm canh cải tiến lại yêu cầu cấy mạ non 2,5 lá thay vì mạ dược truyền thống 25 ngày tuổi?

Cấy mạ non 2,5 lá giúp bảo vệ nguyên vẹn chóp rễ non và dảnh cơ bản, ngăn chặn tình trạng chấn thương cơ học và chột mạ khi nhổ cấy. Sau cấy, cây lúa bén rễ ngay trong vòng 2 ngày, kích hoạt khả năng đẻ nhánh hữu hiệu sớm và tập trung từ 30 đến 35 ngày, tạo số bông hữu hiệu cao hơn hẳn mạ già.

Chế độ tưới nước ngập cạn xen kẽ trong nghiên cứu được tiến hành cụ thể ra sao?

Quy trình áp dụng chu kỳ 10 ngày tưới ngập nông từ 3 đến 5 cm xen kẽ 10 ngày tháo cạn để mặt ruộng nứt chân chim nhẹ trong giai đoạn lúa đẻ nhánh. Khi bón phân, ruộng được giữ nước từ 4 đến 5 ngày để hòa tan dưỡng chất, sau đó rút cạn nhằm cung cấp oxy cho rễ và tiết kiệm từ 15% đến 30% lượng nước tưới.

Ứng dụng kỹ thuật thâm canh cải tiến trên giống lúa mới giúp nông dân tiết kiệm những khoản chi phí đầu vào nào?

Quy trình giúp cắt giảm từ 50% đến 90% lượng thóc giống gieo cấy nhờ mật độ cấy thưa 1 đến 2 dảnh/khóm, giảm từ 20% đến 25% lượng phân đạm hóa học, tiết kiệm đáng kể chi phí bơm nước tưới và thuốc bảo vệ thực vật, giúp giảm giá thành sản xuất từ 342 đồng đến 520 đồng trên mỗi kilôgam thóc thương phẩm.

Thời vụ gieo cấy thích hợp cho các giống lúa Japonica tại vùng lòng chảo Điện Biên được khuyến cáo như thế nào?

Trong vụ Mùa, thời gian gieo mạ tối ưu từ ngày 20 đến 25 tháng 6 và cấy tập trung vào trung tuần tháng 7 để thu hoạch vào cuối tháng 10. Trong vụ Xuân, gieo mạ từ ngày 20 đến 25 tháng 1, áp dụng biện pháp che phủ nilon chống rét và cấy vào trung tuần tháng 2 để lúa trỗ an toàn vào đầu tháng 5.

Kết luận

• Luận văn đã xác lập đầy đủ cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc ứng dụng hệ thống thâm canh lúa cải tiến trên các giống lúa thuần nhập nội Japonica tại huyện Điện Biên.
• Khẳng định giống lúa ĐS1 và J02 có khả năng sinh trưởng vượt trội, chống chịu rét và sâu bệnh tốt, đẻ nhánh tập trung đạt từ 24,73 đến 25,40 nhánh/khóm và cho tiềm năng năng suất dẫn đầu.
• Chứng minh phương thức thâm canh cải tiến với mạ non 2,5 lá và tưới ngập cạn xen kẽ 10 ngày giúp tiết kiệm 50% lượng giống, giảm 20% lượng phân đạm và gia tăng lợi nhuận kinh tế hơn 2.000.000 đồng/ha so với tập quán truyền thống.
• Kế hoạch tiếp theo cần tập trung mở rộng mô hình trình diễn quy mô liên xã từ 50 đến 100 ha trong các vụ gieo trồng giai đoạn 2015 - 2018 tại cánh đồng Mường Thanh.
• Kính mời các nhà khoa học, nhà quản lý nông nghiệp và bà con nông dân tiếp cận toàn văn công trình nghiên cứu để cùng chung tay chuyển giao tiến bộ kỹ thuật, phát triển nền nông nghiệp lúa nước Điện Biên bền vững và hiệu quả cao.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu Nước ta là nước nông nghiệp gắn liền với nền văn hóa lúa nước. Trình độ sản xuất lúa ở Việt Nam được đánh giá là tương đối cao so với nhiều nước khác. Tuy nhiên, phương pháp canh tác lúa truyền thống đã có từ lâu đời.

Do sử dụng lượng giống gieo quá cao, mật độ lúa trên quần thể ruộng lúa dày; cấy mạ già tuổi gây chột mạ, cây lúa lâu hồi xanh, đẻ nhánh kém, số nhánh hữu hiệu thấp, bông lúa nhỏ, hạt ít dẫn đến năng suất thấp, lạm dụng phân bón hóa học để tăng năng suất lúa đã dẫn đến tình trạng giảm khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh và dịch hại, suy thoái đất canh tác, ô nhiễm môi trường. Sử dụng nước tưới ngập thường xuyên trong canh tác lúa truyền thống dẫn tới lãng phí. Mặc dù vậy, từ năm 2003, phương pháp canh tác lúa nước cải tiến bắt đầu được thử nghiệm ở nước ta. Kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến được đặc trưng bởi mật độ gieo cấy thưa, tuổi mạ non và chế độ nước luôn kết hợp giữa lớp nước nông, lộ và phơi ruộng.

Đánh giá kết quả triển ứng dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến , giai đoạn 2003 -2009 của Cục Bảo vệ thực vật, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cho thấy, kỹ thuật này có hiệu quả vượt trội so với phương pháp canh tác thông thường. Cụ thể, lượng thóc giống giảm từ 50-90%, phân đạm giảm 20-25%, tăng năng suất bình quân 9-15 %. Ứng dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến cũng hạn chế được dịch hại phát triển đồng thời tăng khả năng chống chịu sâu, bệnh của cây lúa. Lợi nhuận thu được của ruộng áp dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến tăng trung bình so với phương pháp canh tác theo truyền thống là trên 2 triệu đồng/ha, giá thành/kg thóc giảm trung bình 342 đồng đến 520 đồng.

Ngoài các lợi ích trên, tiết kiệm nước tưới cũng được xem là một tiêu chí quan trọng khi xem xét lựa chọn kỹ thuật n 5 canh thâm canh lúa cải tiến, đặc biệt đối với những vùng có điều kiện khó khăn về nguồn nước. Như vậy, việc nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến để nâng cao năng suất lúa cho huyện Điện Biên tỉnh - Điện Biên là cần thiết. Tình hình sản suất lúa trên thế giới và Việt nam 1. Tình hình lúa trên thế giới Diện tích canh tác lúa trên thế giới trong vài thập kỷ gần đây có xu hướng tăng xong tăng mạnh nhất vào thập niên 90 của thế kỷ XX và có xu hướng ổn định từ những năm đầu của thế kỷ XXI và đạt 164 triệu ha năm 2011.

Về năng suất của lúa cũng tăng dần qua các năm và tăng nhanh nhất vào thập niên 90. Từ thập niên 90 và những năm đầu của thế kỷ XXI năng suất lúa tăng chậm lại song nhìn chung năng suất tăng gần gấp đôi từ 27,48 tạ/ha năm 1980 lên 43,82 tạ/ha vào năm 2011. Sản lượng lúa thế giới tăng từ 396,8 triệu tấn năm 1980 lên trên 721 triệu tấn năm 2011 (Bảng 1. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của toàn thế giới trong vài thập kỷ gần đây Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (nghìn ha ) (Tạ/ha) (Triệu tấn) 1980 144.084 44,86 745,172 (Nguồn: FAOSTAT, 2014)[32] Theo FAO sản lượng lúa thế giới năm 2013 đạt 745 triệu tấn (tương đương 484,3 triệu tấn gạo) so với 466,6 triệu tấn gạo năm 2010, tăng 4 %.

Sản n 6 lượng tăng cao do mở rộng diện tích canh tác lên đến 164 triệu ha và được được mùa ở nhiều Quốc gia như: ở châu Á sản lượng lúa đạt 653 triệu tấn do được mùa ở Pakistan, Campuchia, Philippines và Việt Nam hay mở rộng diện tích canh tác ở Bangladesh, Trung Quốc, Ấn Độ, Pakistan và Việt Nam. Tại châu phi sản lượng cũng đạt 25,5 triệu tấn do được mùa ở Ai Cập, Guinea, Nigeria. Châu mỹ la tinh và vịnh Caribean cũng được mùa ở các nước ngoại trừ Ecuador và Peru. Một số nước có sản lượng và xuất khẩu gạo cao trên thế giới Quốc gia Sản lượng (triệu tấn) Xuất khẩu (triệu tấn) 2010 2011 2010 2011 Thế giới 466,6 480,4 31,5 34,5 Trung Quốc 134,0 137,0 0,6 0,7 Ấn Độ 89,1 94,1 2,1 3,8 Indonesia 43,2 44,3 - - Việt Nam 25,9 26,6 6,9 7,2 Thái Lan 21,3 20,9 9,0 10,5 Brazil 8,6 8,0 0,4 1,0 Mỹ 7,6 6,8 3,9 3,4 Pakistan 6,9 5,5 3,8 3,0 (Nguồn: FAO STAT.2 cho thấy: Sản lượng và xuất khấu lúa gạo ở hầu hết các quốc gia trên thế giới đều tăng dần qua các năm.

Trung Quốc là nước có sản lượng gạo cao nhất đạt 137 triệu tấn vào năm 2011 trong khi đó nước có sản lượng thấp nhất là Pakistan (5,5 triệu tấn năm 2011). Về tình hình xuất khẩu gạo thì Thái Lan là nước xuất khẩu gạo lớn nhất ở mức 10,5 triệu tấn năm 2011 trong khi nước có lượng gạo xuất khẩu thấp nhất là Trung Quốc chỉ ở mức 0,7 triệu tấn vào năm 2011. n 7 Châu Á là vùng đông dân cư và cũng là vùng sản xuất lúa trọng điểm trên thế giới, có diện tích lúa 133,251 triệu ha và sản lượng 477,267 triệu tấn, năng suất bình quân đạt 36 tạ/ha chiếm 90%sản lượng thóc trên thế giới, đồng thời Châu Á cũng là nơi tiêu thụ khoảng 90% sản lượng gạo trên thế giới. Trung Quốc và Nhật bản là hai nước có năng suất cao hơn hẳn đạt 61,9 tạ/ha (Trung Quốc) và 65,8 tạ/ha (Nhật Bản).

Điều đó có thể lý giải là vì Trung Quốc là nước đi tiên phong trong lĩnh vực phát triển lúa lai và người dân nước này có tinh thần lao động cần cù, có trình độ thâm canh cao, đầu tư lớn [9]. Việt Nam cũng là nước có sản lượng lúa cao đứng hàng trong 10 nước trồng lúa chính, đạt 45,9 tạ/ha. Thái Lan tuy là nước xuất khẩu gạo đứng hàng đầu thế giới trong nhiều năm liên tục, song năng suất chỉ đạt 26,1 tạ/ha, bởi vì Thái Lan chú trọng nhiều hơn đến canh tác các giống lúa dài ngày, chất lượng cao [4]. Trong vài thập niên gần đây Trung Quốc có nhiều thành tựu trong cải tiến giống lúa nhất là đặc biệt quan tâm đến sử dụng ưu thế lai ở lúa trong đó đặc biệt bình quân đạt 63,41 tạ/ha, sản lượng năm 2007 đạt 187,04 triệu tấn cao nhất thế giới [26], thấp hơn so với những năm 90 của thế kỷ XX, nguyên nhân do diện tích lúa ngày càng bị thu hẹp bởi sự chuyển đổi cơ cấu kinh tế và vấn đề đô thị hóa.

Bên cạnh đó nguồn nước ngọt không đủ và phân bố không đều [1] còn là trở ngại lớn trong việc nâng cao năng suất và sản lượng lúa của Trung Quốc. Để bình ổn thị trường lương thực trong năm 2007 Trung Quốc cho biết, sản lượng ngũ cốc nước này vượt mức 500 triệu tấn và là năm thứ tư sản lượng ngũ cốc liên tiếp tăng [2]. Ấn Độ trong niên vụ 2002-2003 sản lượng gạo là 72,66 triệu tấn, giảm 20,42 triệu tấn so với năm 2001-2002 tương đương 21,94 %. Một trong những lý do của sự giảm sụt sản lượng là do thời tiết xấu như hạn hán, lũ lụt, sâu bệnh.

Tuy nhiên, đến năm 2006-2007, Ấn Độ được mùa và sản n 8 lượng gạo của Ấn Độ đã đạt 141,13 triệu tấn, tăng 68,47 triệu tấn, gần gấp đôi sản lượng so với năm 2002-2003 [32]. Thái Lan là nơi có đất đai màu mỡ, diện tích canh tác lớn (chiếm khoảng 40% diện tích đất tự nhiên), điều kiện thời tiết thuận lợi, mưa thuận gió hòa thích hợp cho phát triển cây lúa nước. Vì vậy, cây lúa là cây trồng chính trong sản xuất nông nghiệp của Thái Lan với diện tích 9,8 triệu ha, năng suất bình quân 27,8 tạ/ha, sản lượng 28 triệu tấn năm 2000) và là nước xuất khẩu gạo đứng đầu thế giới, chiếm hơn 30% thị phần của thị trường thế giới [32]. Nhìn lại trạng đường về sự phát triển của ngành sản xuất lúa thì đến này tình hình sản xuất lúa vẫn tiếp tục được đẩy mạnh hơn rất nhiều so với thập niên trước.

Trung Quốc vẫn là quốc gia có sản lượng cao nhất đạt 137 triệu tấn vào năm 2011 tăng 3 triệu tấn so với năm 2010. Tiếp theo là Ấn Độ và Indonesia, Việt Nam đứng thứ 4 về sản lượng đạt 25,9 triệu tấn vào năm 2010 và 26,6 triệu tấn vào năm 2011. Quốc gia có khối lượng gạo xuất khẩu nhiều nhất là Thái lan 10,5 triệu tấn, việt Nam đứng thứ 2 với 7,2 triệu tấn. Phát biểu với các lãnh đạo thế giới tại hội nghị thượng đỉnh lương thực ở Rome, Tổng thư kí Liên hợp quốc Ban Ki-moon cho rằng: lương thực của thế giới cần phải tăng thêm 50% vào năm 2030 mới đáp ứng được nhu cầu sử dụng lương thực do dân số gia tăng [17].

Tình hình sản xuất lúa ở trong nước Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, lượng bức xạ mặt trời cao và đất đai phù hợp nên có thể trồng được nhiều vụ lúa trong năm và với nhiều giống lúa khác nhau. Sản xuất lúa gắn liền với sự phát triển nông nghiệp, theo tài liệu khảo cổ học đáng tin cậy đã công bố thì cây lúa được trồng phổ biến và nghề trồng lúa đã khá phồn thịnh ở nước ta ở thời kỳ đồ đồng [11]. n 9 Gần nửa thế kỷ qua, nước ta phấn đấu đi lên giải quyết vấn đề lương thực theo hướng sản xuất đa dạng các loại ngũ cốc và cây ăn củ. Những loại đất thích hợp cho trồng lúa như đất phù sa, đất glây, đất phèn, đất mặn thì dành cho trồng lúa [12]; còn đất cao, đất có thành phần cơ giới nhẹ, đất dốc ít dành cho trồng các loại cây lương thực khác và đã thu được những kết quả đáng kể.

Ngoài ra trong quá trình hình thành và phát triển, nông dân Việt Nam đã có nhiều thành tựu trong việc xây dựng hệ thống đồng ruộng, xây dựng hệ thống cây trồng hợp lý nhằm phòng chống thiên tai, khai thác nguồn lợi tự nhiên, tăng sản lượng lúa. Hiện nay lúa vẫn là cây lương thực quan trọng nhất ở nước ta, cây lúa cung cấp 85 - 87% tổng sản lượng lương thực trong nước. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam qua các thời kỳ 1970 -2012 Năm Diện tích (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (tấn) 1970 4.100 (Nguồn: FAO STAT năm 2014) [32 Qua các gia đoạn lịch sử cải thiện đời sống của nhân dân cho thấy sự quan tâm của nhà nước đối với sản suất lúa gạo. Trước năm 1975, năng suất gạo đạt dưới 2,2 tấn/ha, diện tích trồng lúa dưới 5 triệu ha.