ảnh hởng của liều lợng đạm đến năng suất chất khô ở các giai
đoạn sinh trởng và năng suất hạt của một số giống lúa lai và lúa
thuần
Affection of Nitrogen fertilizer level on dry matter production at different growth stage and
grain yield of several F
1
hybrid and inbred rice cultivars
Phạm Văn Cờng
1
, Phạm Thị Khuyên
1
và Phạm Văn Diệu
2
SUMMARY
In the Autumn season of 2004, two F
1
hybrid rice (Bac uu 903 and Viet lai 20), and one
inbred variety (CR203) were planted under different nitrogen fertilizer levels (0, 60, 120 and 180 kg
per ha) and the same level of P
2
O
5
(90kg per ha) and K
2
O (90 kg per ha) to compare between hybrid
and inbred rice about leaf area index (LAI) and crop growth rate (CGR) at 2, 4 and 6 week after
transplanting, flowering and dough-ripen stage, and grain yield and yield components at harvesting
stage. The experimental results showed that at all growth stages, LAI and CGR in both F
1
2. VậT LIệU Và PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU
Vật liệu nghiên cứu gồm hai giống lúa lai là (Việt lai 20, Bắc u903) và 1 giống lúa thuần là
CR203. Thí nghiệm đợc tiến hành trong vụ mùa năm 2004, tại Khoa Nông học, Trờng Đại học
Nông nghiệp I, Hà Nội. Thí nghiệm gồm 4 mức phân đạm là 0, 60, 120 và 180 kgN/ha, trên nền
phân lân và kali đồng nhất là 90 kg P
2
O
5
và 60 kg K
2
0/ha, đợc bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn
toàn với 3 lần nhắc lại và diện tích mỗi ô là 15m
2
(Gomez và Gomez, 1984). Tại các giai đoạn sau
cấy 2, 4 và 6 tuần, giai đoạn trỗ và chín sáp (sau trỗ 15 ngày), mỗi ô thí nghiệm lấy 5 khóm theo
đờng chéo để đo đếm các chỉ tiêu về diện tích lá (cm
2
) bằng máy ANA-GA-5 (Nhật Bản); Chỉ số
diện tích lá (Leaf area index- LAI) = Tổng diện tích các lá (m
2
)/ Diện tích đất lấy mẫu (m
2
); Khối
lợng chất khô trên toàn cây (Dry matter accumulation- DM) đo diện tích lá sau đó đem sấy mẫu ở
nhiệt độ 80
oc
trong 48 h; Tốc độ tích luỹ chất khô (Crop growth rate- CGR) = (P2 P1)/t x số
khóm/m
2
50% và sau trỗ 2 tuần, CGR của CR203 thấp hơn của VL20. Điều này có thể giải thích là do lúa lai
có khả năng duy trì bộ lá tốt hơn lúa thuần. Trong cùng một mức đạm, CGR của lúa lai cao hơn lúa
thuần ở mức có ý nghĩa, ở mức 180N trong giai đoạn sau cấy 2 4 tuần, CGR của VL20, BU903 và
CR 203 lần lợt là 14,2, 14,3 và 12,6. Kết quả này phù hợp với những công trình tr
ớc đây (Song và
cs, 1990; Phạm Văn Cờng và cs, 2004b).
3.3 ảnh hởng của các mức đạm đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các
giống lúa
Trong cùng một mức đạm, giống lúa thuần (CR203) có số bông/m
2
cao hơn so với lúa lai
(VL20 và BU903), ở mức 120N, CR203 có 311 bông/m
2
, VL20 có 260 bông/m
2
và BU 903 có 288
bông/m
2
(bảng 3). Nh vậy u thế lai về năng suất hạt phụ thuộc vào số hạt/bông, điều này phù hợp
Bảng 1. Chỉ số diện tích lá của các giống thí nghiệm ở các mức đạm qua
các giai đoạn sinh trởng (m
2
lá/m
2
đất)
Giống
CR
180 0,2
abc
1,9
bcdeg
4,3 5,8
ab
4,5
a
0 0,3
ab
1,5
i
2,6 3,3
lmn
2,2
k
60 0,3
ab
1,8
bcdegh
3,2 4,1
hik
3,2
deg
120 0,4
a
2,2
bc
120 0,4
a
2,1
bcd
3.4 6,1
a
3,5
d
BU
180 0,4
a
2,3
b
4.1 5,3
c
3,5
d
Ghi chú: TSC- Tuần sau cấy; CR- CR203; VL - Việt lai 20; BU-Bắc u 903 ; MP- mức phân
Những số trong cùng 1 cột có cùng chữ (
a
) thì không khác nhau ở mức xác suất 95% theo Duncan.
Bảng 2. Tốc độ tích luỹ chất khô của các giống thí nghiệm ở các mức đạm
qua các giai đoạn sinh trởng (g/m
2
đất/ngày)
Giống
TSC
MP
CR
180 12,6
cdeg
28,3
ab
26,1
gh
5,2
klm
0 9,7
k
25,4
deg
10,7
klmn
10,1
de
60 12,2
cdegh
26,1
d
11,4
klm
11,4
c
120 12,6
cdeg
28,1
abc
12,2
c
22,9
deghik
40,7
a
8,9
degh
BU
180 14,3
a
23,2
deghi
40,0
b
5,6
kl
Ghi chú: TSC- Tuần sau cấy; CR- CR203; VL - Việt lai 20; BU-Bắc u 903; MP- mức phân
Những số trong cùng 1 cột có cùng chữ (
a
) thì không khác nhau ở mức xác suất 95% theo Duncan.
với tác giả Song và cs (1990); Phạm Văn Cờng và cs (2004a), nhng khác với kết quả nghiên cứu
của Kobayashi (1995) cho rằng lúa lai vợt trội so với lúa thuần cả về số bông/khóm và số hạt/bông.
Khi tăng lợng đạm bón, chỉ số này tăng mạnh ở các giống lúa lai hơn so với ở lúa thuần (bảng 3),
điều này cho thấy nhu cầu đạm với đẻ nhánh của lúa lai cao hơn lúa thuần. ở mức đạm thấp (60
kgN/ha) năng suất của lúa thuần (CR203) và 2 giống lúa lai (VL20; BU93) không khác nhau ở mức
có ý nghĩa. Khi tăng mức đạm lên 120 và 180 kgN/ha thì năng suất của VL20, BU903 cao hơn ở
mức ý nghĩa so với CR203. Sở dĩ có sự khác biệt này là do sự vợt trội của các giống lúa lai về cả về
diện tích lá, khả năng hấp thụ đạm và cờng độ quang hợp (Phạm Văn Cờng và cs, 2003). CR203
n
86,9 22,4 62,6 45,5
mn
60
290,7
abcde
118,3
klm
89,7 22,4 74,2 51,1
hi
120
311,2
ab
122,9
k
91,7 22,8 82,2 54,9
e
CR
180
320,8
a
130,2
ghi
91,5 22,6 88,0 59,0
c
0
226,7
hiklm
120,3
g
87,1 23,9 64,7 48,7
hikl
60
265,0
h
149,7
c
84,6 23,4 78,5 54,8
eg
120
288,7
abcdeg
158,5
ab
82,6 23,8 89,9 63,7
b
BU
180
300,0
bcd
160,9
a
80,3 23,6 91,4 68,0
a
Ghi chú: CR- CR203; VL - Việt lai 20; BU-Bắc u 903 ; MP- mức phânNhững số trong cùng 1 cột có cùng
chữ (
a
) thì không khác nhau ở mức xác suất 95% theo Duncan. M 1000 - khối lợng 1000 hạt ; NSLT -
80
0
0.2
0.4 0.6
NSTT (tạ/ha)
CR;r=-0,03
VL;r=-0,44
BU;r=0,95***
B
y
= 13,75x + 28,62
r=0,77**
0
20
40
60
80
1 2 3 4
LAI (m
2
lá/m
2
đất)
CR;r=0,96***
VL;r=0,97***
BU;r=0,92***
BU;r=0,85**
LAI (m
2
lá/m
2
đất)
NSTT (tạ/ha)
Đồ thị 1. Tơng quan giữa chỉ số diện tích lá (LAI) với năng suất thực thu (NSTT) ở các giống lúa CR203
(trắng), Việt lai 20 (đen) và Bắc u 903 (xám) với các mức phân 0N (vuông), 60 N(tròn), 120N (thoi) và
180N (tam giác), tại các giai đoạn sau cấy 2 tuần (A), đẻ nhánh hữu hiệu (B), trỗ (C) và chín sáp (D).
*
,
** và ***: tơn
g
ứn
g
ý
n
g
hĩa ở mức xác suất 95
;
99 và 99
,
9%.
A
y = 2,64x + 22,58
r =
40
60
80
0 10 20 30 40
CR;r= 0,67*
VL;r= 0,74**
BU;r= -0.11***
D
y = -0,04x +
r = -
20
40
60
80
0 10 20 30 40
CGR (
g
/m
2
đất/n
g
à
y
)
CR;r= -0.186
VL;r= 0,79**
BU;r= 0.98***
CGR (
= 0,15 x + 12,49
r = 0,68*
20
40
60
80
200 250 300 350
Số bông/m
2
CR;r= 0,99***
VL;r= 0,98***
BU;r= 0,98***
NSTT (tạ/ha)
y = -0,55x + 102,69
r = 0,30
20
40
60
80
75 80 85 90 95 100
Tỷ lệ hạt chắc (%)
CR;r= 0,94***
VL;r= 0,92***
BU;r= -0,98***
CR;
r
= 0,89***
VL;r= -0,68*
BU;r= -0,23
y = -0,18x + 58,60
Đồ thị 3. Tơng quan giữa các yếu tố cấu thành năng suất với năng suất thực thu (NSTT) ở các giống lúa
CR203 (trắng), Việt lai 20 (đen) và Bắc u 903 (xám) với các mức phân 0N (vuông), 60 N(tròn), 120N (thoi)
và 180N (tam giác), tại các giai đoạn sau cấy 2 tuần (A), đẻ nhánh hữu hiệu (B), trỗ (C) và chín sáp (D).
*, ** và ***: tơng ứng ý nghĩa ở mức xác suất 95; 99 và 99,9%.
ở mức có ý nghĩa trong tất cả
các giống (đồ thị 3). Nh vậy khi tăng lợng đạm bón, khả năng đẻ nhánh hữu hiệu ở lúa lai tăng
mạnh hơn so với ở lúa thuần (Sarker và cs, 2002; Phạm Văn Cờng và cs, 2004b). Năng suất hạt
của các giống tỷ lệ thuận với số hạt/bông nhng không tơng quan với tỷ lệ hạt chắc hay khối lợng
1000 hạt (đồ thị 3). Điều này có thể do tăng lợng đạm bón ở giai đoạn đầu của quá trình sinh
trởng đã làm tăng số hoa phân hoá ở lúa lai cao hơn so với lúa thuần (Saitoh và cs, 2000; Nagata và
cs, 2001). Tuy nhiên tơng quan giữa năng suất và số hạt trên bông (r= 0,81) chặt hơn tơng quan
giữa năng suất hạt với số bông/m
2
(r = 0,68), nh vậy, khi tăng lợng đạm bón thì việc tăng số hạt/
bông ở lúa lai cao hơn so với lúa thuần và đã đóng vai trò quan trọng hơn trong việc tăng năng suất
lúa. Kết quả này phù hợp với các công trình nghiên cứu trớc (Govinda và Siddiq, 1986; Virmani,
1994; Kobayashi và cs, 1995).
4. KếT LUậN 4. KếT LUậN
Khi tăng lợng phân đạm bón, LAI , DM và CGR của lúa lai tăng vợt trội so với giống lúa
thuần, đặc biệt ở giai đoạn sau cấy 4 tuần.
Khi tăng lợng phân đạm bón, LAI , DM và CGR của lúa lai tăng vợt trội so với giống lúa
thuần, đặc biệt ở giai đoạn sau cấy 4 tuần.
Khi tăng lợng đạm bón, năng suất của các giống lúa đều tăng, tuy nhiên năng suất của lúa lai
tăng nhiều hơn năng suất của lúa thuần.
Khi tăng lợng đạm bón, năng suất của các giống lúa đều tăng, tuy nhiên năng suất của lúa lai
tăng nhiều hơn năng suất của lúa thuần.
Năng suất hạt của các giống lúa thí nghiệm ở các mức phân bón có tơng quan thuận ở mức
có ý nghĩa với LAI và CGR ở giai đoạn đầu của quá trình sinh trởng, và số bông/m
2
và số hạt/bông.
morphophysiological components of yield and root density. SABRAO J. 18 : 1-7.
Kobayashi, M., Kubota, F., Hirao, K. and Agata, W (1995). Characteristic of photosynthesis and matter partitioning
in leading hybrid rice, Oryza sativa L., Bred in China. J. Fac. Agr., Kyushu Univ . 39 (3-4). 175-182.
Kumura, S (1995). Physiology of high yielding rice plants from the viewpoint of dry matter
production and its partitioning. In T. Mastuo, K, K.Kumazawa, R, R. Ishii, K.Ishihara and
H.Hirata eds. Science of the Rice Plant. Vol. 2. Physiology. Food and Agriculture Policyb
Research Center, Tokyo. 704-736.
Murayama, S., Miyazato, K. and Nose, A (1987). Studies on matter production of F1 hybrid in rice.
I. Heterosis in the single leaf photosynthetic rate. Jpn. J. Crop Sci. 56 : 198-203.
Nagata, K., Yoshinaga, S., Takanashi, J. and Terao, T (2001). Effect of dry matter production,
translocation of nonstructural carbohydrates and nitrogen application on grain filling in rice
cultivar Takanari, a cultivar bearing a large number of spikelets. Plant Prod. Sci. 4 : 173-183.
Sarker, M.A.Z., Murayama, S., Ishimine, Y. and Tsuzuki, E (2002). Effect of nitrogen fertilization
on photosynthetic characters and dry matter production in F1 hybrids of rice (Oryza sativa L.).
Plant Prod. Sci. 5 : 131-138.
Saitoh, K., Doi,T. and Kuroda, T (2000). Effects of nitrogen fertilization on dark respiration and
growth efficiency of field grow rice plants. Plant Pro Sci. 3: 238-242.
Song, X., Agata, W. and Kawamitsu, Y (1990). Studies on dry matter and grain production of F1 hybrid
rice in China. II. Characteristics of grain production. Jananes Journal of Crop Sci. 59 : 29-33.
Trần Thúc Sơn và Đặng Văn Hiến (1995). Xác định lợng phân bón thích hợp bón cho lúa trên đất
phù sa Sông Hồng để có năng suất cao và hiệu quả kinh tế. NXB Nông nghiệp, 1995.
Virmani, S.S (1994). Heterosis and Hybrid Rice Breeding. Springer-Verlag, Berlin. 1-189.
Yamauchi, M. and Yoshida, S (1985). Heterosis in net photosynthetic rate, leaf area, tillering, and
some physiological characters of 35 F1 rice hybrids. J. Expt. Bot. 36 : 274-280.
Yang, X., Zhang, W. and Ni, W (1999). Characteristics of nitrogen nutrition in hybrid rice. In
Hybrid Rice. IRRI, Los Banos. 5-8.
Yoshida, S (1981). Fundamentals of rice crop science. Intl. Rice Res. Inst. 269.
Yuan, L.P (1987). Strategy conception of hybrid rice breeding. Hybrid Rice. 1 : 1-3.
Wada, G (1969). The effects of nitrogenous nutrition on the yield determining process of rice
plants. Bull. Natl. Inst. Agric. Sci. 16 : 27-167.