ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
TRẦN THỊ THU HƯƠNG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC
PHƯƠNG THỨC LÀM MẠ KHÁC NHAU
ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN
CỦA LÚA KHANG DÂN
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC CÂY TRỒNG
THÁI NGUYÊN - 2015
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
TRẦN THỊ THU HƯƠNG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC
PHƯƠNG THỨC LÀM MẠ KHÁC NHAU
ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN
CỦA LÚA KHANG DÂN
Ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 60.62.01.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Đồng thời tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể các thầy, cô giáo trong
Phòng đào tạo, các thầy giáo, cô giáo giảng dạy chuyên ngành, Phòng thí
nghiệm trung tâm Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ hoàn
thiện bản luận văn này.
Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới tất cả bạn
bè, đồng nghiệp, cơ quan, gia đình và người thân đã quan tâm động viên tôi
trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin trân trọng cảm ơn.
Tác giả luận văn
Trần Thị Thu Hương
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................... ii
MỤC LỤC ......................................................................................................... iii
DANH MỤC VIẾT TẮT .................................................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................. vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. viii
MỞ ĐẦU............................................................................................................ 1
1. Đặt vấn đề ................................................................................................. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................. 2
3. Yêu cầu của đề tài ..................................................................................... 2
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .................................................................. 2
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................ 3
3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của chất lượng cây mạ đến sinh trưởng,
phát triển và năng suất lúa Khang dân 18 ................................................... 44
3.3.1. Ảnh hưởng của chất lượng mạ đến thời gian sinh trưởng của
giống lúa Khang dân 18 vụ mùa 2014 tại Phú Bình, Thái Nguyên ..... 44
3.3.2. Ảnh hưởng của chất lượng mạ đến chiều cao cây, khả
năng đẻ nhánh và tỷ lệ hữu hiệu của giống lúa Khang dân - vụ
mùa 2014 tại Phú Bình, Thái Nguyên ........................................... 46
3.3.3. Ảnh hưởng của chất lượng mạ đến sinh trưởng của bộ rễ lúa
Khang Dân tại Phú Bình, Thái Nguyên ............................................... 48
3.3.4. Ảnh hưởng của chất lượng mạ tới khả năng tích luỹ vật
chất khô lá, thân và toàn khóm giống lúa Khang dân tại Phú
Bình, Thái Nguyên ....................................................................... 54
3.3.5. Ảnh hưởng của chất lượng mạ đến khả năng chống chịu
của giống lúa Khang Dân tại Phú Bình, Thái Nguyên ................... 57
3.3.6. Ảnh hưởng của các chất lượng mạ khác nhau đến các yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất giống lúa Khang Dân 18 tại Phú Bình,
Thái Nguyên .................................................................................. 57
v
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .............................................................................. 62
1. Kết luận ................................................................................................... 62
2. Đề nghị ................................................................................................... 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 64
vi
DANH MỤC VIẾT TẮT
trung thực và chưa từng được công bố.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này
đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được chỉ rõ
nguồn gốc.
Tác giả luận văn
Trần Thị Thu Hương
viii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1: Ảnh hưởng của chất lượng mạ đến đường kính rễ lúa ................... 49
Hình 3.2: Ảnh hưởng của chất lượng mạ đến chiều dài rễ/khóm ................... 50
Hình 3.3: Biểu đồ khả năng tích lũy chất khô rễ/khóm Khang Dân 18 giai
đoạn làm đòng vụ mùa 2014 ................................................................. 52
Hình 3.4. Biểu đồ ảnh hưởng của các phương thức làm mạ đến năng suất
thực thu và năng suất lý thuyết của giống lúa Khang dân 18 ............... 60
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Trên thế giới, cây lúa nước được 250 triệu nông dân trồng, là lương thực
chính của 1,3 tỉ người nghèo nhất trên thế giới, là sinh kế chủ yếu của nông
dân. Ngoài ra lúa còn là nguồn cung cấp năng lượng lớn nhất cho con người,
bình quân 180 - 200 kg gạo/ người/ năm tại các nước châu Á, khoảng 10 kg/
người/ năm tại các nước châu Mỹ [14].
hình thực tiễn trên tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng
của các phương thức làm mạ khác nhau đến sinh trưởng, phát triển của
lúa Khang dân”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định được ảnh hưởng của các phương thức làm mạ đến chất lượng
mạ và sinh trưởng, phát triển, năng suất của lúa Khang dân 18 để tìm ra
phương thức gieo mạ phù hợp nhất tại Phú Bình - Thái nguyên.
3. Yêu cầu của đề tài
- Đánh giá được ảnh hưởng của các phương thức gieo mạ tới chất lượng
mạ, và xác định được sự ảnh hưởng của chất lượng mạ tới sinh trưởng phát
triển của lúa Khang Dân tại Phú Bình.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
4.1. Ý nghĩa khoa học
- Bước đầu nghiên cứu khả năng áp dụng hệ thống thâm canh lúa cải tiến
SRI đặc biệt là phương thức làm mạ phù hợp cho lúa Khang Dân và là cơ sở
cho biện pháp kỹ thuật về mặt khoa học.
- Kết quả thu được từ thực nghiệm là căn cứ khoa học để bổ sung, hoàn
thiện quy trình kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến tại Phú Bình Thái nguyên.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Xác định được phương thức gieo mạ phù hợp
- Đề tài mang tính ứng dụng cao, khi ứng dụng vào thực tiễn sản xuất sẽ
thúc đẩy mở rộng diện tích trồng lúa từ đó tăng thu nhập cho người dân.
3
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự nảy mầm, khâu kỹ thuật rất quan trọng trong
Nguyên, Phòng đào tạo, các thầy giáo, cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp, cơ quan
và gia đình.
Trước tiên tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.
TS. Hoàng Văn Phụ - người hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ tôi
trong quá trình hoàn thành luận văn này.
Đồng thời tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể các thầy, cô giáo trong
Phòng đào tạo, các thầy giáo, cô giáo giảng dạy chuyên ngành, Phòng thí
nghiệm trung tâm Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ hoàn
thiện bản luận văn này.
Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới tất cả bạn
bè, đồng nghiệp, cơ quan, gia đình và người thân đã quan tâm động viên tôi
trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin trân trọng cảm ơn.
Tác giả luận văn
Trần Thị Thu Hương
5
Bảng 1.1 cho thấy: Diện tích canh tác lúa trên thế giới trong vài năm
gần đây có xu hướng tăng, so với những năm cuối thế kỷ trước, tuy nhiên
diện tích sản xuất lúa tăng rất chậm. Từ năm 1999 đến 2013 tăng từ 156,8 165,1 triệu ha, trung bình tăng 1,45 triệu ha/năm, những năm tăng nhanh là
2005 tăng 4,48 triệu ha, năm 2008 tăng 2,95 triệu ha, năm 2011 và 2013 đều
tăng 2 triệu ha so với năm trước. Về năng suất tăng đều qua các năm, qua 10
năm năng suất đã tăng từ 4.035 kg năm 2004 lên 4.485 kg, tăng 450 kg/ha.
Như vậy trung bình mỗi năm năng suất lúa thế giới tăng 45 kg/ha. Do diện
tích và năng suất tăng dần nên sản lượng lúa cũng tăng dần qua các năm.
Trong 10 năm sản lượng lúa đã tăng từ 607 triệu tấn năm 2004 tăng lên 740
triệu tấn năm 2013, tăng 133 triệu tấn trong vòng 10 năm.
13,8
51,4
71,3
Bangladesh
11,6
29,3
33,9
Thái Lan
12,3
30,0
36,1
Việt Nam
7,9
55,7
4,4
10,7
Nước
Sản lượng
(Nguồn : Theo tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc, 2014
6
Qua Bảng 1.2 cho thấy: Nước có diện tích trồng lúa lớn nhất là Ấn Độ
với diện tích 43,9 triệu ha, sản lượng lúa của Ấn Độ là 159,2 triệu tấn. Trung
Quốc là một nước có dân số đông nhất thế giới, trong vài thập niên gần đây
Trung Quốc có nhiều thành tựu trong cải tiến giống lúa, trong đó đặc biệt
quan tâm đến sử dụng ưu thế lai ở lúa do đó năng suất bình quân đạt 67,4
tạ/ha, sản lượng đạt 205,9 triệu tấn (đứng đầu về sản lượng lúa trên thế giới).
Tuy nhiên trong những năm gần đây diện tích canh tác lúa của Trung Quốc
giảm do quá trình công nghiệp hóa, đô thị hóa tăng nhanh bên cạnh đó nguồn
nước ngọt không đủ và phân bố không đều. Đây cũng là trở ngại lớn trong
việc nâng cao năng suất và sản lượng lúa của Trung Quốc.
Việt Nam là nước xuất khẩu gạo thứ hai ở khu vực Đông Nam Á chỉ đứng
sau Thái lan . Theo dự báo trong những năm tới sẽ chiếm một nửa tổng sản
lượng gạo xuất khẩu trên thế giới, điều đó cho thấy việc sử dụng các giống năng
suất cao, các biện pháp kỹ thuật tiên tiến vào canh tác đã và đang mang lại
những hiệu quả nhất định.
1.3. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam
Việt Nam là một nước có nền nông nghiệp với khoảng 80% dân số làm
nghề nông, chính vì vậy mà trải qua mấy nghìn năm lịch sử cây lúa luôn gắn
liền với sự phát triển của dân tộc.
42,9
32,1
2002
7,5
45,9
34,4
2003
7,5
46,4
34,6
2004
7,4
48,6
36,1
2005
2009
7,4
52,4
39,0
2010
7,5
53,4
40,0
2011
7,7
55,4
42,4
2012
7,8
56,3
8
1.4. Những nghiên cứu về ứng dụng hệ thống thâm canh lúa cải tiến
SRI trên thế giới
Hệ thống thâm canh lúa cải tiến SRI do nhà khoa học người Pháp Fr.
Laulaniere giới thiệu tại Madagasca vào những năm 1980, sau đó được tiến sỹ
Norman Uphoff thuộc viện quốc tế về lương thực, nông nghiệp và phát triển
của trường đại học Cornell (Hoa Kỳ) phổ biến rộng rãi.
Kỹ thuật SRI là một hệ thống các biện pháp canh tác bao gồm: Cấy mạ
non, cấy 1 dảnh, cấy thưa theo hình ô vuông, sử dụng phân chuồng, làm cỏ
bằng tay, tưới nước theo nhu cầu,... nhằm khai thác tiềm năng của cây lúa về
sự đẻ nhánh nhiều và sự hoạt động mạnh của bộ rễ, làm cho cây lúa sinh
trưởng, phát triển mạnh, đạt năng suất cao.
Theo Noman Uphoff (2007) [12], hệ thống thâm canh lúa cải tiến làm
giảm chế độ nước tưới cho cây lúa, ảnh hưởng tích cực đến đất và chất dinh
dưỡng trong đất, có thể làm tăng năng suất 50 - 100% và có thể nhiều hơn.
SRI làm giảm lượng giống, phân bón, hóa chất nông nghiệp và thậm chí là lao
động. Việc đánh giá và áp dụng các biện pháp SRI đã và đang được mở rộng
nhanh chóng, hiện nay SRI đang được thực hiện ở 40 nước trên thế giới bao
gồm cả ở Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ và Châu Mỹ la tinh, bởi nó thỏa mãn
được cả 2 mục tiêu là đạt được hiệu quả kinh tế và phát triển nông nghiệp bền
vững. Cơ sở kỹ thuật của SRI là thay đổi một số hoạt động canh tác chủ yếu
và thông qua tác dụng tương hỗ của chúng tạo điều kiện cho tiềm năng di
truyền của lúa được phát huy và qua đó thúc đẩy quá trình sinh trưởng, phát
triển của lúa để tạo năng suất cao.
• Những nghiên cứu SRI ở Trung Quốc
SRI bắt đầu được nghiên cứu và đánh giá ở Trung Quốc từ năm 1999 2000 tại trường Đại học Nông nghiệp Nam Ninh của tiến sỹ Cao Weixing, và
trung tâm nghiên cứu và phát triển lúa lai bởi giáo sư Yuan Longping.
Cuộc họp chiến lược về phát triển lúa gạo được tổ chức tại Bắc Kinh,
Trung Quốc, tham gia hội nghị có đại Biểu của 12 tỉnh có sản lượng gạo lớn
10
nhất và các đại Biểu của các viện nghiên cứu. Sản lượng gạo của Trung quốc
trong năm năm trở lại đây là vấn đề được nhấn mạnh tại hội nghị, vấn đề đặt ra
là phải khôi phục lại sản xuất lúa gạo tại Trung Quốc. Kỹ thuật SRI đã được đề
nghị đẩy mạnh tại 12 tỉnh, và sẽ được mở rộng tới tất cả người nông dân. Cho
đến năm 2007 tại tỉnh Tứ Xuyên đã có 120.000 ha trồng lúa áp dụng phương
pháp thâm canh lúa cải tiến SRI, tại tỉnh Chiết Giang là 110.000 ha [10].
• Những nghiên cứu SRI ở Thái Lan, Indonesia và Philippines, Lào,
Campuchia
SRI được giới thiệu với Campuchia bởi CEDAC vào năm 2000, lúc đầu
chỉ có 28 nông dân tham gia thử nghiệm SRI. Trong những năm đầu tiên,
nông dân rất khó chấp nhận những nguyên tắc của SRI, đặc biệt là việc cấy
mạ non lần lượt trong một ô vuông thay cho các hàng. Nhưng những kết quả
đạt được về sự sinh trưởng, phát triển của cây lúa đã làm cho mọi người dân
chấp nhận các kỹ thuật này. Khi những ruộng lúa áp dụng thâm canh theo SRI
bắt đầu trỗ và vào chắc, những người nông dân xung quanh rất ngạc nhiên và
tò mò muốn tìm hiểu về SRI. Mặc dù nhìn thấy kết quả của các biện pháp
SRI, họ vẫn nghĩ rằng những người nông dân làm thí nghiệm đã nhận được
những hạt giống đặc biệt, và nhiều nông dân quan tâm đã bắt đầu đặt hàng hạt
giống cho mùa tới [7].
Năm 2002, sau hai lượt thí nghiệm, một vào mùa mưa và một vào mùa
khô, CEDAC đã giành được sự tin tưởng của nông dân tham gia thí nghiệm
về SRI. Họ cũng đã sửa đổi các nguyên tắc canh tác của SRI cho phù hợp với
tập quán canh tác của nhiều địa phương khác nhau. Một cuốn sách nhỏ bằng
hiệu quả khác thì không xác định được bởi vì vấn đề trồng muộn”.
Ở Lào, thử nghiệm đầu tiên về SRI đã được bắt đầu trong mùa khô 2006
- 2007 trên 0,7 ha với 13 hộ gia đình dưới sự hợp tác của NCMI và Trung tâm
Khuyến nông Tha Ngone thuộc văn phòng Nông nghiệp và Lâm nghiệp tại
Viêng Chăn (Tha Ngone Irrigated Agriculture Extension Center under
Agriculture and Forestry Office in Vientiane), một tổ chức phi lợi nhuận của
Nhật Bản.
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................... ii
MỤC LỤC ......................................................................................................... iii
DANH MỤC VIẾT TẮT .................................................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................. vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. viii
MỞ ĐẦU............................................................................................................ 1
1. Đặt vấn đề ................................................................................................. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................. 2
3. Yêu cầu của đề tài ..................................................................................... 2
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .................................................................. 2
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................ 3
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài ...................................................................... 3
1.2. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới ....................................................... 4
1.3. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam ........................................................ 6
1.4. Những nghiên cứu về ứng dụng hệ thống thâm canh lúa cải tiến
Iran là một đất nước hồi giáo với 1,25 triệu ha đất trồng trọt, lúa mỳ, lúa
gạo và lúa mạch là một trong những loại ngũ cốc quan trọng nhất. Sản xuất đủ
lương thực là mục tiêu quan trọng của nước này. Sản lượng lúa bị ảnh hưởng
nặng nề bởi sâu bệnh, kỹ thuật trồng trọt, sự khác nhau về phương thức canh
tác và điều kiện kinh tế.
Những lý do chính mà SRI được quan tâm ở Iran là:
- Sự phổ biến của trang trại nhỏ với những cánh đồng trồng lúa có diện
tích dưới 0,7ha.
- Giá phải trả cho công lao động ở đây là rất lớn.
- Nguồn nước tưới bị thiếu.
14
- Nhu cầu của mỗi địa phương là khác nhau, làm giảm sản lượng, và dễ
bị ảnh hưởng bởi sâu bệnh.
- Vấn đề về sức khỏe và ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm đất.
SRI bắt đầu được nghiên cứu và thực hành ở Iran vào năm 2004 với diện
tích thử nghiệm là 2ha, với 3 khoảng cách cấy là 25 x 25cm, 30 x 30cm, 40 x
40cm, sử dụng mạ non tuổi và chỉ cấy 1 dảnh, với 3 phương thức canh tác đó
là: Canh tác theo truyền thống của địa phương, theo SRI và phương thức canh
tác sử dụng lúa lai. Kết quả cho thấy canh tác theo phương pháp truyền thống
đạt sản lượng thấp nhất. Đặc biệt việc sử dụng mạ non tuổi, cấy 1 dảnh và
khoảng cách cấy hàng rộng đã làm tăng cường hoạt động của hệ vi sinh vật
đất, làm tăng khả năng thông thoáng của đất, từ đó làm cho bộ rễ cây khỏe,
lan xa và rộng, cây lúa có khả năng chống chịu với sâu bệnh tốt hơn.
Những công thức cấy với khoảng các h 25 x 25cm và 30 x 30cm cho
đã thu được năng suất bình quân 9,1 tấn/ha, cao hơn 66% so với năng suất
bình quân thu được trên các ruộng đối chứng (5,5 tấn/ha). Năng suất bình
quân trên các ruộng liền kề của các nông dân không áp dụng SRI là 4,86
tấn/ha [1], [11].
Chi phí đầu vào trên mỗi hec-ta khi áp dụng phương pháp SRI có cao
hơn một chút. Đó là các chi phí cho công làm đất, cấy và làm phân chuồng.
Nhưng do lợi nhuận thu về của SRI cao gấp 2,1-2,4 lần so với các ruộng đối
chứng nên nhìn tổng thể lợi nhuận vẫn cao hơn. Tính theo giá thị trường hiện
nay, lợi nhuận ròng mà các nông dân thu được từ SRI là 1 triệu CFA/ha
(tương đương 2.220 đô la Mỹ) trong khi đó lợi nhuận ròng của các ruộng mẫu
là 490.000 CFA/ha (tương đương 1.089 đô la Mỹ) [11].
Nông dân rất hưởng ứng phương pháp SRI và chỉ ra hàng loạt các lợi ích
của phương pháp này như: sản lượng tăng, giảm giống, tiết kiệm thời gian
làm cỏ (dùng dụng cụ cào cỏ thủ công), lúa sinh trưởng nhanh hơn, chất
lượng tốt hơn. Phương pháp SRI chỉ mất 6kg hạt giống/ha trong khi đó các
ruộng mẫu mất 40-60 kg hạt giống/ha, giảm 85-90%. Việc tăng cường bón
phân chuồng giúp giảm 30% lượng phân hóa học và thuỷ lợi giảm 10% (do
việc phân bổ nước được xây dựng trước theo kế hoạch tưới tiêu nên việc tiết
kiệm nước không thực sự tối ưu). Các thửa ruộng SRI có thể cho thu hoạch