Đặt vấn đề Cây lúa (Oryza sativa L.) là cây lương thực quan trọng bậc nhất ở nước ta và đứng hàng thứ hai trên thế giới sau lúa mỳ. Khoảng 40% dân số thế giới coi lúa gạo là nguồn lương thực chính và 25% dân số sử dụng lúa gạo trên 1/2 khẩu phần lương thực hàng ngày. Chính vì thế, việc tăng sản lượng và chất lượng của lúa gạo để đáp ứng nhu cầu của con người vẫn luôn được thế giới quan tâm hàng đầu nhằm đảm bảo an ninh lương thực và chất lượng cuộc sống. Trong các châu lục sản xuất lúa thì Châu Á là châu lục có diện tích và sản lượng lúa lớn nhất thế giới (chiếm trên 90% sản lượng lúa gạo thế giới).
Việt Nam là một nước nông nghiệp, sản xuất lúa gạo luôn là vấn đề quan trọng, liên quan trực tiếp đến an ninh lương thực và chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của đất nước. Việt Nam có trên 70% dân số sống ở nông thôn, gắn liền với truyền thống và tập quán sản xuất lương thực, trong đó lúa gạo là chủ yếu, chiếm gần 90% tổng sản lượng lương thực. Trong những năm gần đây, khi lương thực đã được đảm bảo thì thì câu hỏi lớn đặt ra đối với các cấp chính quyền và nhiều hộ nông dân là làm thế nào để sản xuất lúa gạo thành hàng hoá, tăng hệ số sử dụng đất, tăng hệ số sử dụng phân bón để đem lại thu nhập cao hơn cho người sản xuất lúa, đồng thời góp phần bảo vệ được môi trường sinh thái. Định Hóa là một huyện miền núi nằm ở phía Tây Bắc của tỉnh Thái Nguyên có tổng diện tích đất tự nhiên là 52.075 ha, trong đó đất nông nghiệp là 10.169 ha chiếm 17,61% diện tích đất tự nhiên.
Đại hội Đảng bộ huyện lần thứ XXII nhiệm kỳ 2010-2015 đã xác định cơ cấu kinh tế của huyện là "Nông, lâm nghiệp - dịch vụ, du lịch - công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và xây dựng”. Trong đó, sản xuất lương thực vẫn giữ vai trò chủ yếu. Hiện nay, Định Hóa đã ổn định về lương thực với diện tích lúa cả năm là 8.700 ha, sản lượng thóc đạt gần 45 nghìn tấn thóc (Nguồn: Số liệu thống kê huyện Định Hóa năm 2013). Trong đó lúa vụ xuân diện tích gieo cấy là 4.000 ha năng suất bình quân 52,5 tạ/ha, vụ mùa 4.700 ha năng suất bình quân là 50 tạ/ha.
So với 10 năm trước đây năng suất và sản lượng lúa đã tăng gấp Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www. Những năm gần đây, cùng với chủ trương của tỉnh Thái Nguyên, huyện Định Hóa đã đẩy mạnh sản xuất lúa lai với các giống chủ lực như: Syn6, Bio 404, VL20.Tuy nhiên, đối với lúa lai đầu ra cho sản phẩm của người nông dân rất khó khăn (giá thành thấp) nên việc phát triển lúa lai còn rất hạn chế. Tại Định Hóa, lúa Khang dân vẫn chiếm ưu thế với khoảng 70% diện tích vụ xuân, 30% diện tích vụ mùa; Vụ mùa chủ yếu là Bao Thai với khoảng 55 - 60% diện tích, còn lại là các giống khác. Trong đó, giống Bao Thai là giống lúa có thời gian sinh trưởng dài 140 - 160 ngày và chỉ cấy được 1 vụ mùa (là giống cảm quang).
Bao Thai không chịu thâm canh do cây cao hơn các giống khác (cao hơn từ 15 - 20cm) dễ đổ, do đó năng suất thấp, trung bình đạt 48 - 50 tạ/ha, yếu điểm nữa là do lúa Bao Thai là giống dài ngày nên đã ảnh hưởng rất lớn đến việc trồng cây vụ đông. Giống lúa Akita Komachi là giống lúa thuần thuộc loài phụ Japonica, có chất lượng gạo ngon, thời gian sinh trưởng ngắn (thời gian sinh trưởng ngắn hơn cả giống Khang dân 18). Trong những năm qua, giống lúa này đã được trồng ở một số địa phương như: Vĩnh Phúc, An Giang, Phú Yên…cho kết quả tốt. Với ưu điểm của giống lúa này, xuất phát từ thực trạng sản xuất lúa và định hướng phát triển ngành Nông nghiệp của huyện, tôi đã lựa chọn giống lúa này để tiến hành thực hiện đề tài: "Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật thâm canh giống lúa Akita Komachi tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên".
Mục tiêu của đề tài - Xác định được biện pháp kỹ thuật thâm canh phù hợp cho giống lúa Akita Komachi nhằm đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao, phù hợp với điều kiện canh tác tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên. Yêu cầu của đề tài - Đánh giá ảnh hưởng của mật độ gieo cấy đến khả năng sinh trưởng, khả năng chống chịu và cho năng suất của giống lúa Akita Komachi tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên. - Đánh giá hiệu quả của một số công thức phân bón đến khả năng sinh trưởng, phát triển và cho năng suất của giống lúa Akita Komachi trong điều Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn 3 kiện áp dụng thử nghiệm các biện pháp canh tác mới tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4.
Ý nghĩa khoa học - Xác định đặc tính nông học, năng suất và khả năng chống chịu sâu, bệnh hại, khả năng chống đổ của giống lúa Akita Komachi qua các biện pháp thâm canh. - Nghiên cứu, xác định tính ổn định, khả năng thích ứng của giống lúa Akita Komachi với điều kiện sinh thái của huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên, góp phần xây dựng cơ sở khoa học để giới thiệu giống và biện pháp kỹ thuật canh tác mới cho sản xuất, giúp sản xuất tránh được thiệt hại do sử dụng giống và biện pháp kỹ thuật không phù hợp. - Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu khoa học để các nhà quản lý, nghiên cứu kỹ thuật về nông nghiệp, giáo viên và sinh viên các trường nông nghiệp tham khảo. Ý nghĩa thực tiễn - Xác định được biện pháp thâm canh và đánh giá được khả năng thích ứng của giống lúa Akita Komachi tại huyện Định Hóa, là giống lúa có năng suất, chất lượng cao, có thời gian sinh trưởng ngắn và khả năng chống chịu tốt để ứng dụng vào sản xuất, làm cơ sở mở rộng diện tích sản xuất lúa hàng hóa các giống lúa mới chất lượng cao, tạo điều kiện mở rộng diện tích cây trồng vụ đông, tăng thu nhập trên một đơn vị diện tích, góp phần cải thiện đời sống vật chất và tinh thần của người dân.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Trong sản xuất nông nghiệp nói chung, sản xuất lúa nói riêng, ngoài điều kiện thời tiết khí hậu thì việc áp dụng các biện kỹ thuật hợp lý là yếu tố quan trọng, quyết định đến năng suất và chất lượng của nông sản. Trong thực tiễn sản xuất lúa ở nhiều địa phương cho thấy: Nếu có cơ cấu giống phù hợp với điều kiện tự nhiên, cùng với việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong sản xuất sẽ làm tăng năng suất từ 15 - 20%. Bởi lẽ, năng suất lúa được quyết định bởi các yếu tố cấu thành năng suất như: Số bông/m2 (N), số hạt/bông (n), tỷ lệ hạt chắc (F) và khối lượng 1000 hạt (W).
Mối quan hệ phụ thuộc trên có thể biểu diễn bằng công thức: Y= N * n * W * F * 10-5 (tấn/ha) Các yếu tố cấu thành năng suất có liên quan mật thiết với nhau. Số bông/m2 phụ thuộc vào tỷ lệ đẻ nhánh, mật độ cấy. Khi cây đẻ nhánh khỏe, nhiều dảnh thì số bông tăng. Khi số bông/m2 tăng quá cao thì bông lúa ngắn và bé đi, số hạt/bông giảm, tỷ lệ hạt chắc/bông và khối lượng hạt cũng giảm.
Để đạt được năng suất cao cần điều khiển cho lúa có số bông tối ưu, đảm bảo số hạt/bông nhiều, tỷ lệ hạt chắc cao và khối lượng hạt lớn (Nguyễn Văn Hoan, 2006) [14]. - Yếu tố ảnh hưởng đến số bông/m2: Số bông/m2 được quyết định bởi 2 yếu tố chủ yếu là mật độ cấy và tỷ lệ nhánh đẻ (Nguyễn Văn Hoan, 2006) [14]. Muốn cho lúa đẻ nhánh tốt thì ngoài cấy mạ khỏe, đúng thời vụ, việc bón phân thúc đẻ và thúc đòng ảnh hưởng có tính chất quyết định. Thời kỳ đẻ nhánh cần được bón đủ đạm, lân và kali; thời kỳ làm đòng cần bón đạm và kali (Lê Vĩnh Thảo, 2004) [26].
- Yếu tố ảnh hưởng đến số hạt/bông: Số hạt/bông là do số lượng hoa phân hóa và số lượng hoa thoái hóa quyết định (Nguyễn Văn Hoan, 2006) [14]. Tỷ lệ hoa phân hóa liên quan chặt đến chế độ chăm sóc, trong đó phân Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn 5 đạm có vai trò quan trọng làm tăng số lượng hoa phân hóa, giảm số lượng hoa thoái hóa, tăng kích thước vỏ trấu. Bón thúc đạm khi bắt đầu phân hóa đòng còn làm tăng quá trình phân hóa gié. Số gié cấp I, đặc biệt là số gié cấp II nhiều thì số hoa/bông cũng nhiều, đây là điều kiện cần thiết đảm bảo số hạt/bông lớn (Nguyễn Văn Hoan, 2006 ) [14].
- Yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ hạt chắc: Tỷ lệ hạt chắc phụ thuộc vào số hạt/bông, nếu số hạt/bông quá lớn thì tỷ lệ hạt chắc thấp. Ngoài ra tỷ lệ hạt chắc còn phụ thuộc vào lượng tinh bột tích lũy trong cây và đặc điểm giải phẫu của cây lúa (Nguyễn Văn Hoan, 2006) [14]. Trong các nguyên tố đa lượng, đạm và kali ảnh hưởng mạnh đến tỷ lệ hạt chắc vì đạm làm tăng khả năng quang hợp và quá trình tổng hợp chất hữu cơ, kali thúc đẩy sự vận chuyển chất khô về cơ quan tích lũy (Yang và cs. - Yếu tố ảnh hưởng đến khối lượng hạt: Khối lượng hạt phụ thuộc vào kích thước hạt và kích thước của nội nhũ.
Vào giai đoạn phân bào giảm nhiễm gặp điều kiện ngoại cảnh thuận lợi và chế độ dinh dưỡng, đặc biệt là dinh dưỡng đạm, kali phù hợp thì nhận được kích thước hạt lớn, sau đó tích lũy được nhiều tinh bột thì khối lượng hạt thóc cao. Sau trỗ nếu thiếu ánh sáng, dinh dưỡng kém, đặc biệt là thiếu kali và quá trình vận chuyển chất khô vào hạt bị cản trở làm giảm khối lượng hạt (Nguyễn Văn Hoan, 2006) [14]. Như vậy để ruộng lúa đạt năng suất cao cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật tổng hợp, trong đó nghiên cứu để xác định mật độ cấy và công thức bón phân hợp lý đối với từng giống lúa đóng vai trò đặc biệt quan trọng. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và ở Việt Nam 1.
Tình hình sản xuất lúa trên thế giới Hiện nay, trên thế giới có khoảng 120 quốc gia và vùng lãnh thổ trồng lúa với diện tích khoảng 166.