Bộ giáo dục và đào tạo

trờng đại học nông nghiệp i
---------------------------

Lê Thị Thanh

Tìm hiểu ảnh hởng của mật độ và phân bón đến năng
suất và chất lợng hạt giống
lúa Khang dân nguyên chủng vụ xuân 2006
tại Thanh Hoá

Luận văn thạc sĩ nông nghiệp

Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng
Mã số: 60.62.05

Ngời hớng dẫn khoa học: TS. vũ văn liết

Hà nội - 2006


Lời cam đoan

- Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là
trung thực và cha từng đợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
- Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn
này đã đợc cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã đợc chỉ
rõ nguồn gốc
Tác giả luận văn



ii


Mục lục
Lời cam đoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục các chữ viết tắt

v

Danh mục các bảng

vi

Danh mục các hình

vii

1. Mở đầu


3.1. Vật liệu nghiên cứu

26

3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu

26

3.3. Nội dung nghiên cứu

26

3.4. Phơng pháp nghiên cứu

28

3.5. Phơng pháp xử lý số liệu

35

4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

36

4.1. Sinh trởng, phát triển và tình hình phát sinh, phát triển sâu, bệnh
của giống lúa khang dân ở bốn công thức mật độ và phân bón
4.1.1 Một số đặc điểm của cây mạ trớc khi cấy

36

4.1.6. ảnh hởng của mật độ phân bón đến tình hình phát sinh phát triển
sâu, bệnh

54

4.2. ảnh hởng của mật độ và phân bón đến các yếu tố tạo thành năng
suất và năng suất của giống khang dân

55

4.2.1. ảnh hởng của mật độ và phân bón đến số bông trên khóm

57

4.2.2. ảnh hởng của mật độ và phân bón đến số hạt trên bông

58

4.2.3. ảnh hởng của mật độ và phân bón đến số hạt chắc trên bông

58

4.2.4. ảnh hởng của mật độ và phân bón đến khối lợng 1000 hạt

59

4.2.5. ảnh hởng của mật độ và phân bón đến năng suất thực thu

60




Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t

CT

: C«ng thøc

CLN

: Cuèn l¸ nhá

DT

: DiÖn tÝch

KL

: Khèi l−îng

NS

: N¨ng suÊt

NSLT : N¨ng suÊt lý thuyÕt
NSTT : N¨ng suÊt thùc thu
PTNT : Ph¸t triÓn n«ng th«n
TCVN : Tiªu chuÈn ViÖt Nam
TGST : Thêi gian sinh tr−ëng
TZ

Bảng 4.6. ảnh hởng của mật độ và phân bón đến sự phát sinh, phát
triển sâu, bệnh hại

55

Bảng 4.7. ảnh hởng của mật độ và phân bón đến các yếu tố tạo thành
năng suất và năng suất

56

Bảng 4.8. Một số chỉ tiêu chất lợng đánh giá trên đồng ruộng theo chỉ
tiêu chất lợng hạt giống ( TCVN 1776-2004)
Bảng 4.9. Một số chỉ tiêu chất lợng đánh giá trong phòng theo TCVN

63
66

Bảng 4.10. Độ thuần di truyền của hạt giống nguyên chủng ở bốn công
thức mật độ và phân bón

68

Bảng 4.11. ảnh hởng của mật độ và phân bón đến sức sống hạt giống

70

Bảng 4.12. ảnh hởng của mật độ và phân bón đến tỷ lệ nảy mầm và
sức nảy mầm (đánh giá bằng phơng pháp Hiltner)

74

Đồ thị 4.4. Động thái đẻ nhánh của giống lúa Khang Dân 18 ở 4 mật độ
cấy trong điều kiện bón đủ NPK

47

Biểu đồ 4.1. Năng suất của giống lúa Khang dân 18 ở 4 công thức phân
bón và 4 mật độ cấy vụ xuân 2006

vii

61


1. Mở đầu

1.1. Đặt vấn đề

Việt Nam là một nớc nông nghiệp với 75% dân số có cuộc sống gắn
liền với đồng ruộng. Lúa là cây lơng thực quan trọng nhất của nớc ta.
Những thành tựu to lớn trong sản suất lúa đã đảm bảo an ninh lơng thực quốc
gia và đa Việt Nam từ quốc gia thiếu lơng thực trở thành nớc xuất khẩu
gạo lớn thứ hai thế giới. Thắng lợi đó do nhiều nguyên nhân, trong đó phải
khẳng định giống là một nhân tố quyết định.
Trong giai đoạn đổi mới hiện nay, để đạt đợc mục tiêu 50 triệu tấn
lơng thực vào năm 2010, trong đó sản lợng lúa chiếm 85%, đặc biệt khi cả
nớc đang phấn đấu để trở thành nớc công nghiệp vào năm 2020, nông
nghiệp nớc ta đang đứng trớc những thách thức lớn. Diện tích lúa sẽ phải
giảm dần nhờng chỗ cho các loài cây công nghiệp, rau màu và các công
trờng xí nghiệp. Năng suất lúa phải đạt xấp xỉ 9 tấn/ ha/ năm, thêm vào đó là
yêu cầu nâng cao phẩm chất nông sản... đặt ra cho nhà chọn giống những thử

giống xác nhận đợc sản xuất với số lợng rất nhỏ, chỉ chiếm dới 5% tổng số
lợng hạt giống yêu cầu, số lợng còn lại (95%) là do nông dân tự để hoặc
trao đổi [21] . Lợng hạt giống đó rất có thể đợc để lại từ lô hạt thơng phẩm
đợc gieo trồng trong điều kiện thiếu dinh dỡng và kỹ thuật canh tác không
phù hợp, chất lợng hạt giống kém và sẽ gây thiệt hại đáng kể cho sản suất ở
vụ sau.
Từ thực tiễn trên, để có thêm cơ sở khoa học cho công tác khuyến cáo,
giảng dạy và các bớc nghiên cứu hoàn thiện tiếp theo trong công tác sản xuất

2


hạt giống lúa, chúng tôi thực hiện đề tài: "Tìm hiểu ảnh hởng của mật độ
và phân bón đến năng suất và chất lợng hạt giống lúa Khang dân nguyên
chủng vụ xuân 2006 tại Thanh Hoá".

1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài

1.2.1. Mục đích
Xác định đợc ảnh hởng của phân bón và mật độ đến năng suất và
chất lợng hạt giống lúa Khang dân nguyên chủng.
1.2.2. Yêu cầu
1. Đánh giá sinh trởng phát triển của giống lúa Khang dân nguyên
chủng ở bốn công thức mật độ và phân bón khác nhau.
2. Đánh giá mức độ sâu bệnh hại đồng ruộng của giống lúa Khang dân
trong sản xuất hạt nguyên chủng ở bốn công thức mật độ và phân bón khác
nhau.
3. Đánh giá năng suất và yếu tố tạo thành năng suất của giống lúa
Khang dân trong sản xuất hạt nguyên chủng ở bốn công thức mật độ và mức
phân bón khác nhau.

Ngoài những thành phần hoá học nh tất cả các mô trong cây, hạt còn
chứa nhiều chất hoá học giống nh các chất dinh dỡng và có tác dụng điều
tiết cho quá trình nảy mầm của hạt, tuổi thọ và sức khoẻ hạt giống. Chính vì lẽ
đó, hạt luôn là nguồn lơng thực cơ bản cho ngời và vật nuôi. Hạt chứa nhiều
chất ức chế trao đổi chất, trợ giúp dinh dỡng cho con ngời và vật nuôi rất
hiệu quả [17].
Khi nói về vai trò của hạt đối với đời sống con ngời, Larry O.
Copeland, Miller B. Mc Donald, 1995 [38] đã khẳng định: hạt đóng góp trên
90% lơng thực cho con ngời, nó cung cấp nguồn carbohydrat, protein cũng
nh những vật chất quan trọng khác cho sự sống của con ngời. Các hạt lúa,
lúa mì, lúa nớc, cao lơng, ngôlà những loại hạt lơng thực và thức ăn gia
súc quan trọng nhất cho nhân loại. Những loại hạt cung cấp protein và lipit
quan trọng nhất là các loại hạt đậu, đậu tơng, lạc, vừng
Hạt cho gia súc là cơ sở đầu tiên cho nền văn minh nhân loại, khi con
ngời biết trồng cây, thu hoạch và bảo quản hạt qua mùa đông đã chuyển từ
sống du canh, du c sang định c. Tất cả văn minh nhân loại và văn hoá các
dân tộc đều gắn liền với hạt cây cốc.
Tuy nhiên, vai trò to lớn của hạt đối với đời sống con ngời phải kể đến

5


vai trò tạo ra số lợng lớn hơn để duy trì nòi giống của loài, giúp con ngời
tiếp tục thu đợc nhiều sản phẩm ở đời sau:
Một hạt cho chim ó
Một hạt cho quạ
Một hạt bỏ đi
Và
Một hạt để trồng
Là một bài thơ cổ của Fay Yauger với hy vọng hạt nảy mầm tốt hơn của

và bảo quản hạt giống. Khác hoàn toàn với khoa học chọn tạo giống, sản xuất
giống hớng tới giữ nguyên bản kiểu gen do kết quả của chọn giống tạo ra.
Sản xuất giống là khâu hiện thực hoá kết quả của tạo giống và đem lại lợi
nhuận cho ngành trồng trọt nhờ vào khâu thơng mại hạt giống và vật liệu
trồng trọt và nhờ vào tăng năng suất, chất lợng nông phẩm do ứng dụng
giống mới [14].
Nh vậy, vai trò của hạt giống có thể đợc biểu hiện qua ba nội dung
sau: bảo tồn kiểu gen đã đợc tạo ra; đảm bảo hệ số nhân của giống và giá trị
gieo trồng của giống.
Hiểu rõ vai trò to lớn của hạt giống ở hầu hết các nớc trên thế giới, hạt
giống chất lợng cao của các giống cây trồng cải tiến đã đợc chú ý sử dụng
vào cuối những năm 50 của thế kỷ 20. Cùng với nó là những thiết bị tiên tiến,
tiến bộ kỹ thuật về phân bón, phòng trừ sâu bệnh và cỏ dại đã tạo ra cuộc cách
mạng trong canh tác với sứ mệnh tăng chất lợng hạt giống trên diện tích rộng
lớn: có chất lợng tốt, duy trì đợc độ thuần di truyền và đáp ứng đợc nhu
cầu số lợng lớn hạt giống cho nông dân [38].
2.2. Sản suất hạt giống

2.2.1. ảnh hởng của môi trờng đến hạt giống
Rất nhiều yếu tố môi trờng ảnh hởng đến hạt giống bởi vì có mối liên
quan giữa thành phần hoá học của hạt và môi trờng nh nớc, chế độ canh

7


tác, nhiệt độchúng thờng liên quan với nhau nên đôi khi rất khó phân biệt
ảnh hởng chủ yếu của yếu tố nào, tuy nhiên trong các yếu tố môi trờng ảnh
hởng đến thành phần hoá học hạt thì các yếu tố quan trọng nhất là nớc,
nhiệt độ, độ màu mỡ của đất và kỹ thuật canh tác [38, tr. 42-43].
Những nghiên cứu của Green D.E và các cộng sự, 1965 [36] cho thấy:

hoặc mật độ dày (D.C.Datta,1972). Khi bón đạm nhiều làm cây chậm thành
thục, hạt chín không đẫy hạt so với bón ít đạm. Nh vậy đạm nhiều sẽ ảnh
hởng xấu đến độ thành thục của hạt.
Thiếu đạm làm giảm sản lợng hạt của nhiều loài cây trồng, điều này
đợc chứng minh qua nhiều nghiên cứu của các tác giả Bùi Huy Đáp, Vũ Tuyên
Hoàng, Đào Thế Tuấn, Đinh Thế Lộc[7, tr. 138-151], [11, tr. 152-153]...
- ảnh hởng của dinh dỡng lân:
Vai trò của lân đối với sản lợng và chất lợng hạt cũng đã đợc nhiều
nghiên cứu đề cập tới. Harrington, 1960 nêu rõ: thiếu dinh dỡng phốt pho
ảnh hởng đến sự hình thành hạt ở đời sau. Những nghiên cứu khác cho thấy
hạt của cây thiếu lân khi dùng gieo trồng, cây mọc thấp bé hơn cây mọc từ hạt
đủ lân [17].
Theo Hoàng Minh Tấn, Nguyễn Quang Thạch: dới tác dụng của
photpho sự vận chuyển của các chất về cơ quan sinh thực đợc thuận lợi nên
đã tạo điều kiện thuận lợi cho lúa chín sớm, nhiều hạt và hạt mẩy [27].
- ảnh hởng của dinh dỡng kali:
Thiếu kali hạt không bình thờng, dị dạng cao, phôi và rìa hạt bị đen, tỷ
lệ nảy mầm của hạt kém, sức sống của hạt bị giảm nhanh trong qúa trình bảo
quản [17].
ở lúa, thiếu kali khối lợng hạt sẽ thấp, có nhiều hạt xanh vì lúa trỗ và
chín sớm [27].
Nói chung dinh dỡng đối với cây trồng có 3 loại phân đa lợng có ảnh

9


hởng rất lớn đến hình thành và phát triển của hạt nh tăng kích thớc hạt, độ
chắc của hạt. Nếu xem xét các yếu tố riêng rẽ thì rõ ràng đạm là yếu tố dinh
dỡng có ảnh hởng lớn nhất đến năng suất và chất lợng hạt [35, tr.195-199].
2.2.2. Sản xuất hạt giống trên thế giới và Việt Nam

giới hạn, đặc biệt ở những loài cây giao phấn [6].
Theo Ted Wilson, 2001: chơng trình sản xuất hạt giống nguyên chủng
ở Mỹ bắt đầu từ năm 1941 và năm 1943 đã thành lập hiệp hội cải tiến lúa
Taxas (TRIA) là nền tảng cho mục đích sản xuất và cung cấp hạt giống
lúa[42].
Tại Mỹ, sản xuất và duy trì hạt giống nguyên chủng của tất cả các giống
lúa là một hoạt động quan trọng của CRES, chơng trình sản xuất hạt nguyên
chủng là chơng trình hợp tác giữa cơ quan chứng chỉ hạt giống và hạt giống
nguyên chủng tại Đại học California. Mục đích đảm bảo độ thuần, sạch cỏ dại
và chất lợng cao của giống lúa cho sản xuất [44].
Về tổ chức sản xuất giống, ở Tây Âu, Mỹ và Canađa, có nhiều tổ chức
tham gia sản xuất hạt giống. Mục đích của hiệp hội những ngời làm giống là
hỗ trợ những thành viên của mình về các vấn đề kỹ thuật, các hãng t nhân
của ngời làm giống thì sản xuất giống đại trà. Giống tác giả và giống nguyên
chủng là do tác giả giống sản xuất, sản xuất giống xác nhận do các hợp tác xã,
các hãng, ngời buôn bán giống và nông dân làm giống [12].
Mạnh Hà và Bảo Kiến, 1991 [12] cho biết: ở Mỹ và Tây Âu các xí
nghiệp t nhân thích sản xuất và phân phối giống lai hơn là vì phải cạnh tranh
và tồn tại.
Trung Quốc đã nghiên cứu thành công chọn giống lúa lai từ năm 1964
và đã sản xuất trên diện tích lớn từ hơn 30 năm trở lại đây. Đến năm 2002
Trung Quốc đã gieo cấy khoảng 18 triệu ha lúa lai (chiếm 56% tổng diện tích
lúa). Vì vậy hớng sản xuất hạt giống của Trung Quốc hiện nay tập trung cho
sản xuất hạt giống bố mẹ và hạt lai F1 cung cấp cho sản xuất đại trà [26],[30].

11


Về các bớc sản xuất, phục tráng dòng bố mẹ của các tổ hợp lai đợc
tiến hành tơng tự nh sản xuất hạt giống lúa thuần nhng yêu cầu tiêu chuẩn

quy mô quốc gia, cán bộ chuyên sâu về sản xuất giống cây trồng còn thiếu,
nhà nớc cha có cơ chế khuyến khích, cha có luật bảo hộ quyền tác giả
(Nguyễn Ngọc Kính, 1999 ) [16].
Từ những thực tế trên, năm 2004 chính phủ Việt Nam đã ban hành
Pháp lệnh giống cây trồng và Tiêu chuẩn chất lợng hạt giống lúa cho
các cấp hạt giống, các giai đoạn nhân giống bao gồm:
Hạt giống tác giả (Breeders, seed): là hạt giống do tác giả chọn tạo ra,
đạt tiêu chuẩn chất lợng theo quy định và đợc công nhận.
Hạt giống siêu nguyên chủng (Pre-basic seed): là hạt giống đợc nhân ra
từ hạt giống tác giả hoặc phục tráng từ hạt giống sản xuất theo quy trình phục
tráng hạt giống siêu nguyên chủng và đạt tiêu chuẩn chất lợng theo quy định.
Hạt giống nguyên chủng ((basic seed): là hạt giống đợc nhân ra từ hạt
giống siêu nguyên chủng và đạt tiêu chuẩn chất lợng theo quy định.
Hạt giống xác nhận (certified seed): là hạt giống đợc nhân ra từ hạt
giống nguyên chủng và đạt tiêu chuẩn chất lợng theo quy định.
(Các giai đoạn nhân giống này đợc áp dụng cho các giống lúa thuần,
không áp dụng cho các giống lúa lai) [22], [2].
Ngày nay, công tác giống cây trồng ở nớc ta đang từng bớc hoàn
thiện để hội nhập với khu vực và thế giới, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về
số lợng, chất lợng hạt giống của nông dân.
2.2.3. Kỹ thuật đối với sản xuất hạt giống
Theo Nguyễn Văn Hoan: sản xuất giống là một khoa học thực nghiệm
chuyên sâu, một phần quan trọng không thể tách rời của công tác giống cây
trồng. Sản xuất giống đợc xây dựng trên các cơ sở sau đây:
Phơng thức sinh sản của cây trồng
Bảo tồn kiểu gen đã đợc tạo ra

13



của mình sau khi kết hợp với sản phẩm của quá trình quang hợp, vì vậy sản
phẩm thu hoạch phản ánh tình hình đất đai và việc cung cấp thức ăn cho cây.
Khi nghiên cứu về kỹ thuật bón phân cho cây trồng, Vũ Hữu Yêm cho
rằng: bón phân cân đối và vừa phải thì việc bón phân có thể làm tăng chất
lợng sản phẩm. Thiếu chất dinh dỡng, bón phân không cân đối hoặc quá
nhu cầu của cây đều làm giảm chất lợng sản phẩm [32].
Theo nghiên cứu của De Datta, 1981 thì biện pháp nâng cao khả năng
quang hợp của quần thể cây trồng nói chung và quần thể ruộng lúa nói riêng là
áp dụng các biện pháp kỹ thuật để nâng cao khả năng tiếp nhận ánh sáng của
cá thể và đặc biệt là của quần thể. Đây cũng là kỹ thuật quan trọng để nâng
cao năng suất lúa trong sản xuất hạt giống. Để đạt đợc mục đích đó cần áp
dụng các biện pháp nh: cải tiến giống lúa, gieo cấy đúng thời vụ, mật độ
khoảng cách hợp lý và dinh dỡng khoáng phù hợp...
Bón phân đặc biệt là bón thúc đạm và điều tiết nớc một cách hợp lý
vào các giai đoạn đẻ nhánh, làm đòng đã có ảnh hởng trực tiếp đến sự phát
triển của lá lúa cả về diện tích và số lợng lá, tạo điều kiện cho quang hợp,
nâng cao hiệu suất quang hợp thuần và làm tăng năng suất hạt.
Hầu hết các trờng hợp dinh dỡng khoáng kém, hạt kém, không đẫy
hạt so với cung cấp đầy đủ dinh dỡng, trừ trờng hợp đất tốt, đầy đủ dinh
dỡng và tơng đối cân đối.
Theo Togari và Mastuo [29], khi nghiên cứu ảnh hởng của nguyên tố
đạm cho thấy: muốn tăng sản lợng lúa đừng làm cho lúa thiếu đạm, thiếu
đạm không có lợi cho cây lúa, cách bón thì tuỳ điều kiện sinh trởng cụ thể
của cây lúa.
Bón đúng lợng và loại phân là rất cần thiết trong sản xuất hạt giống
lúa, bón đạm đúng kỹ thuật đảm bảo cho các cây chín đồng đều, hạt đẫy, lô
hạt giống có chất lợng tốt hơn lô hạt của ruộng chín không đều. Bón không

15




Theo Suichi Yosda [25] thì hiệu suất của lân đối với hạt ở giai đoạn đầu
cao hơn giai đoạn cuối, việc bón lân đáp ứng đợc giai đoạn đầu của cây lúa.
Tơng tự nh kết luận của Suichi Yosda, khi nghiên cứu hiệu lực của
photphorit bón cho lúa ở Miền Bắc Việt Nam, Lê Văn Căn cho rằng: cây lúa
hút lân ở thời kỳ đầu chủ yếu đáp ứng cho quá trình sinh trởng sinh dỡng,
đặc biệt là quá trình đẻ nhánh [5].
Khi nghiên cứu nhu cầu về lân cho lúa, Vũ Hữu Yêm [32] cho rằng:
lợng phân lân bón cho lúa phụ thuộc quan trọng nhất là loại đất lúa, đủ để
cung cấp cho cây và duy trì lợng lân ổn định trong đất. Có thể bón lợng từ 40
90 kg P2O5/ha thậm chí đến 120 kg P2O5/ha. Phân lân chậm tan hơn phân đạm
nếu bón thúc sẽ cho hiệu quả thấp cho nên bón lân lót toàn bộ trớc khi cấy.
Cây lúa hút lân ở dạng H2PO4-, HPO42- và sử dụng lân mạnh nhất vào
thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng. Khi bón lân cho lúa, supe lân đợc sử dụng
nhiều vì u điểm ngoài cung cấp phốtpho supe lân còn cung cấp lu huỳnh
cho cây.
Kali không phải là chất tạo thành bất kỳ một hợp chất hữu cơ nào của
cây lúa, nhng nó rất quan trọng cho 40 hoặc hơn 40 enzym hoạt động. Đóng
vai trò quan trọng trong hoạt động sinh lý của cây nh đóng mở khí khổng,
tăng khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận, tăng khả năng chống chịu
bệnh, giúp lúa đẻ nhánh thuận lợi, tăng kích thớc hạt và khối lợng hạt.
Thiếu kali cây sẽ còi cọc, đẻ nhánh kém hơn một chút, lá ngắn, màu xanh tối,
bông nhỏ và dài [18].
Theo tác giả Đào Thế Tuấn [31], Tanaka [41] và Tsunoda, 1965 [43] thì
thiếu kali sẽ ảnh hởng mạnh đến khả năng đẻ nhánh. Kali đợc cây lúa hút
mạnh vào thời kỳ đẻ nhánh rộ và sau trỗ 5 đến 10 ngày để tăng khối lợng hạt.
Đối với chất lợng hạt lúa thì nếu thiếu kali hạt giống sẽ không bình

17