Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa ngắn ngày và một số biện pháp kỹ thuật thâm canh phục vụ sản xuất tại vùng duyên hải nam trung bộ
•
3 likes•3,564 views
Tài liệu này có tính phí xin vui lòng liên hệ facebook để được hỗ trợ Liên hệ page để nhận link download sách và tài liệu: https://www.facebook.com/garmentspace https://www.facebook.com/garmentspace.blog My Blog: http://garmentspace.blogspot.com/ Từ khóa tìm kiếm tài liệu : Wash jeans garment washing and dyeing, tài liệu ngành may, purpose of washing, definition of garment washing, tài liệu cắt may, sơ mi nam nữ, thiết kế áo sơ mi nam, thiết kế quần âu, thiết kế veston nam nữ, thiết kế áo dài, chân váy đầm liền thân, zipper, dây kéo trong ngành may, tài liệu ngành may, khóa kéo răng cưa, triển khai sản xuất, jacket nam, phân loại khóa kéo, tin học ngành may, bài giảng Accumark, Gerber Accumarkt, cad/cam ngành may, tài liệu ngành may, bộ tài liệu kỹ thuật ngành may dạng đầy đủ, vật liệu may, tài liệu ngành may, tài liệu về sợi, nguyên liệu dệt, kiểu dệt vải dệt thoi, kiểu dệt vải dệt kim, chỉ may, vật liệu dựng, bộ tài liệu kỹ thuật ngành may dạng đầy đủ, tiêu chuẩn kỹ thuật áo sơ mi nam, tài liệu kỹ thuật ngành may, tài liệu ngành may, nguồn gốc vải denim, lịch sử ra đời và phát triển quần jean, Levi's, Jeans, Levi Straus, Jacob Davis và Levis Strauss, CHẤT LIỆU DENIM, cắt may quần tây nam, quy trình may áo sơ mi căn bản, quần nam không ply, thiết kế áo sơ mi nam, thiết kế áo sơ mi nam theo tài liệu kỹ thuật, tài liệu cắt may,lịch sử ra đời và phát triển quần jean, vải denim, Levis strauss cha đẻ của quần jeans. Jeans skinny, street style áo sơ mi nam, tính vải may áo quần, sơ mi nam nữ, cắt may căn bản, thiết kế quần áo, tài liệu ngành may,máy 2 kim, máy may công nghiệp, two needle sewing machine, tài liệu ngành may, thiết bị ngành may, máy móc ngành may,Tiếng anh ngành may, english for gamrment technology, anh văn chuyên ngành may, may mặc thời trang, english, picture, Nhận biết và phân biệt các loại vải, cotton, chiffon, silk, woolCÁCH MAY – QUY CÁCH LẮP RÁP – QUY CÁCH ĐÁNH SỐTÀI LIỆU KỸ THUẬT NGÀNH MAY –TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT – QUY CÁCH ĐÁNH SỐ - QUY CÁCH LẮP RÁP – QUY CÁCH MAY – QUY TRÌNH MAY – GẤP XẾP ĐÓNG GÓI – GIÁC SƠ ĐỒ MÃ HÀNG - Công nghệ may,kỹ thuật may dây kéo đồ án công nghệ may, công
Recommended
Recommended
More Related Content
What's hot
What's hot (20)
Viewers also liked
Viewers also liked (20)
Similar to Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa ngắn ngày và một số biện pháp kỹ thuật thâm canh phục vụ sản xuất tại vùng duyên hải nam trung bộ
Similar to Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa ngắn ngày và một số biện pháp kỹ thuật thâm canh phục vụ sản xuất tại vùng duyên hải nam trung bộ (20)
More from https://www.facebook.com/garmentspace
More from https://www.facebook.com/garmentspace (20)
Recently uploaded
Recently uploaded (20)
Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa ngắn ngày và một số biện pháp kỹ thuật thâm canh phục vụ sản xuất tại vùng duyên hải nam trung bộ
- 1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ ---------- TRẦN VĂN MẠNH NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN GIỐNG LÚA NGẮN NGÀY VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THÂM CANH PHỤC VỤ SẢN XUẤT TẠI VÙNG DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HUẾ, NĂM 2015
- 2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ ---------- TRẦN VĂN MẠNH NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN GIỐNG LÚA NGẮN NGÀY VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THÂM CANH PHỤC VỤ SẢN XUẤT TẠI VÙNG DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ SỐ: 62.62.01.10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS. TS. NGUYỄN MINH HIẾU 2. TS. NGUYỄN NHƯ HẢI HUẾ, NĂM 2015
- 3. i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Nếu có gì sai sót tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm. Huế, ngày 19 tháng 6 năm 2015 Tác giả luận án Trần Văn Mạnh Trần Văn Mạnh
- 4. ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi luôn nhận được sự giúp đỡ về nhiều mặt của các cấp lãnh đạo, các tập thể và cá nhân. Qua đây, Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới PGS.TS. Nguyễn Minh Hiếu và TS. Nguyễn Như Hải, là những người thầy hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu và hoàn thành luận án này; Tôi xin chân thành cảm ơn Ban đào tạo, Đại học Huế; Lãnh đạo Trường Đại học Nông Lâm Huế, Phòng Đào tạo Sau đại học cùng các thầy, cô giáo Khoa Nông học đã nhiệt tình giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu; Tôi cũng xin bày tỏ lời cảm ơn đến lãnh đạo và các công chức, viên chức thuộc Cục Trồng trọt; Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Quốc gia; Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Miền Trung; các nhà khoa học và bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều kiện, động viên và có nhiều ý kiến đóng góp cho việc thực hiện đề tài nghiên cứu và hoàn thành luận án; Tôi vô cùng biết ơn ba mẹ người đã sinh thành, chịu nhiều vất vả để nuôi dưỡng tôi nên người; xin cảm ơn đến người vợ hiền cùng các con của tôi đã tạo mọi điều kiện và động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án này. Xin trân trọng cảm ơn! Huế, ngày 19 tháng 6 năm 2015 Tác giả luận án Trần Văn Mạnh
- 5. iii DANH MỤC VIẾT TẮT BNN và PTNT: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn BVTV: Bảo vệ thực vật DHNTB: Duyên hải Nam Trung bộ D/R: Dài/rộng ĐBSCL: Đồng bằng sông Cửu Long Đ/C: Đối chứng ĐX: Đông Xuân FAO: Food and Agriculture Organization (Tổ chức Nông nghiệp và lương thực Liên hợp quốc) GCT: Giống cây trồng HT: Hè Thu Kg: Kilôgam KL1.000 hạt: Khối lượng 1.000 hạt KT: Kỹ thuật MT: Miền Trung N/P/K: Đạm/Lân/Kali NLN: Nông Lâm nghiệp NSLT: Năng suất lý thuyết NSTT: Năng suất thực thu QCVN: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia SD: Độ lệch chuẩn SE: Sai số chuẩn TB: Trung Bình TCN: Tiêu chuẩn nghành TCVN: Tiêu chuẩn quốc gia TGST: Thời gian sinh trưởng TLGN: Tỷ lệ gạo nguyên TLGX: Tỷ lệ gạo xay TTKKNG, SPCT: Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng
- 6. iv MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN...................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN........................................................................................................... ii DANH MỤC VIẾT TẮT........................................................................................iii MỤC LỤC................................................................................................................ iv DANH MỤC CÁC BẢNG ....................................................................................vii DANH MỤC CÁC HÌNH........................................................................................ x MỞ ĐẦU................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài........................................................................................ 1 2. Mục đích đề tài...................................................................................................... 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.............................................................................. 3 3.1. Ý nghĩa khoa học............................................................................................... 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn................................................................................................ 3 4. Phạm vi nghiên cứu của đề tài ............................................................................. 3 5. Những đóng góp mới của luận án........................................................................ 4 CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................. 5 1.1. Cơ sở khoa học và những kết quả nghiên cứu về tuyển chọn giống lúa........ 5 1.1.2. Những nghiên cứu về yếu tố cấu thành năng suất của cây lúa.................... 9 1.1.3. Nghiên cứu mối quan hệ giữa năng suất lúa và các yếu tố liên quan........ 12 1.1.4. Nghiên cứu về chất lượng gạo, cơm và yếu tố ảnh hưởng ........................ 14 1.1.5. Những nghiên cứu trong lĩnh vực chọn tạo giống lúa................................ 21 1.2. Cơ sở khoa học và những kết quả nghiên cứu về mật độ gieo cấy và phân bón cho cây lúa........................................................................................................ 28 1.2.1. Cơ sở khoa học và những kết quả nghiên cứu về mật độ gieo cấy cho cây lúa............................................................................................................................. 28 1.2.2. Cơ sở khoa học và những nghiên cứu về phân bón cho cây lúa................ 31 1.3. Cơ sở khoa học và những kết quả nghiên cứu về thời vụ gieo, cấy đối với cây lúa...................................................................................................................... 44
- 7. v 1.3.1. Ảnh hưởng của các yếu tố thời tiết đến sinh trưởng cây lúa...................... 44 1.3.2. Nghiên cứu về mùa vụ gieo, cấy đối với cây lúa........................................ 45 CHƯƠNG 2.ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................................................................................................. 47 2.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................... 47 2.2. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................... 48 2.2.1. Tuyển chọn giống lúa mới có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất và chất lượng khá, thích nghi với điều kiện sản xuất tại vùng Duyên hải Nam Trung bộ.............................................................................................................................. 48 2.2.2. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật hoàn thiện quy trình thâm canh giống lúa ngắn ngày được tuyển chọn trên đất phù sa không được bồi hàng năm .................................................................................................................................. 48 2.2.3. Xây dựng mô hình hoàn thiện quy trình kỹ thuật thâm canh giống lúa ngắn ngày được tuyển chọn tại vùng nghiên cứu........................................................... 48 2.3. Phương pháp nghiên cứu................................................................................. 48 2.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm .................................................................... 49 2.3.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp đánh giá..................................... 51 2.3.3. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu...................................................... 56 CHƯƠNG 3.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN............................. 57 3.1. Kết quả nghiên cứu tuyển chọn giống lúa mới có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất và chất lượng khá, thích nghi với điều kiện sản xuất tại vùng Duyên hải Nam Trung bộ................................................................................................... 57 3.1.1. Một số đặc điểm nông sinh học của các giống lúa thí nghiệm.................. 57 3.1.2. Phản ứng của các giống lúa thí nghiệm với một số loại sâu bệnh hại....... 59 3.1.3. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống thí nghiệm... 60 3.1.4. Kết quả đánh giá tính thích nghi và độ ổn định về năng suất của các giống lúa thí nghiệm tại vùng nghiên cứu........................................................................ 67 3.1.5. Đánh giá chất lượng của các giống lúa thí nghiệm .................................... 71
- 8. vi 3.2. Kết quả nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật hoàn thiện quy trình thâm canh giống lúa mới cực ngắn ngày triển vọng trên đất phù sa không được bồi hàng năm tại vùng nghiên cứu ............................................................................... 75 3.2.1. Kết quả nghiên cứu liều lượng bón đạm và lượng giống gieo sạ thích hợp đối với giống lúa MT18cs trên đất phù sa không được bồi hàng năm tại Quảng Ngãi.......................................................................................................................... 75 3.2.2. Kết quả nghiên cứu thời vụ gieo sạ thích hợp đối với giống lúa MT18cs tại vùng nghiên cứu.................................................................................................... 106 3.3. Kết quả xây dựng mô hình ứng dụng một số biện pháp kỹ thuật thâm canh giống lúa ngắn ngày được đề tài đề xuất tại vùng nghiên cứu........................... 114 3.3.1. Quy trình kỹ thuật thâm canh giống lúa thuần có thời gian sinh trưởng cực ngắn ngày tại vùng Duyên hải Nam Trung bộ được đề tài nghiên cứu đề xuất 114 3.3.2. Kết quả xây dựng mô hình ứng dụng biện pháp kỹ thuật mới đã được đề tài nghiên cứu đề xuất........................................................................................... 115 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.................................................................................. 120 1. Kết luận ............................................................................................................. 120 2. Đề nghị .............................................................................................................. 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................... 123
- 9. vii DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang Bảng 2.1. Nguồn vật liệu các giống lúa mới đưa vào nghiên cứu .................... 47 Bảng 2.2. Công thức thí nghiệm liều lượng phân đạm và lượng giống gieo sạ50 Bảng 3.1. Một số đặc điểm nông sinh học của các giống lúa thí nghiệm........ 58 Bảng 3.2. Tình hình sâu bệnh hại của các giống lúa thí nghiệm....................... 60 Bảng 3.3. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lý thuyết của các giống lúa thí nghiệm...................................................................................... 61 Bảng 3.4. Năng suất thực thu của các giống lúa ở các điểm thí nghiệm trong vụ ĐX 2011- 2012 và ĐX 2012- 2013 (tạ/ha)........................................ 63 Bảng 3.5. Năng suất thực thu của các giống lúa ở các điểmthí nghiệm trong vụ HT 2012 và HT 2013 (tạ/ha) .............................................................. 65 Bảng 3.6. Độ ổn định về năng suất của các giống lúa thí nghiệm trong vụ Đông Xuân..................................................................................................... 69 Bảng 3.7. Độ ổn định về năng suất của các giống lúa thí nghiệm trong vụ Hè Thu ....................................................................................................... 70 Bảng 3.8. Chỉ số môi trường của các điểm thí nghiệm (Ij) ............................... 71 Bảng 3.9. Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các giống lúa thí nghiệm.......... 72 Bảng 3.10. Đặc tính chất lượng gạo của các giống lúa thí nghiệm..................... 73 Bảng 3.11. Chất lượng cơm của các giống lúa tham gia thí nghiệm .................. 74 Bảng 3.12. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của giống lúa MT18cs trong vụ ĐX 2012- 2013 tại Quảng Ngãi.................................................... 76 Bảng 3.13. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của giống lúa MT18cs trong vụ Hè Thu 2013 tại Quảng Ngãi ........................................................ 77 Bảng 3.14. Ảnh hưởng lượng giống gieo sạ và lượng đạm bón đến khả năng đẻ nhánh và chiều cao cây của giống lúa MT18cs................................. 80 Bảng 3.15. Ảnh hưởng của lượng giống gieo sạ đến khả năng đẻ nhánh và chiều cao cây của giống lúa MT18cs trong vụ ĐX 2012- 2013 và HT2013 tại Quảng Ngãi..................................................................................... 81 Bảng 3.16. Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến khả năng đẻ nhánh và chiều cao cây của giống lúa MT18cs trong vụ ĐX 2012- 2013 và HT2013 tại Quảng Ngãi.......................................................................................... 82
- 10. viii Bảng 3.17. Ảnh hưởng của lượng giống gieo sạ và lượng đạm bón đến chỉ số diện tích lá, diện tích lá đòng và độ tàn lá của giống MT18cs trong vụ ĐX 2012- 2013 và HT2013 tại Quảng Ngãi................................ 83 Bảng 3.18. Ảnh hưởng của lượng giống gieo sạ đến chỉ số diện tích lá, diện tích lá đòng và độ tàn lá của giống MT18cs trong vụ ĐX 2012- 2013 và HT2013 tại Quảng Ngãi...................................................................... 85 Bảng 3.19. Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến chỉ số diện tích lá, diện tích lá đòng và độ tàn lá của giống MT18cs trong vụ ĐX 2012- 2013 và HT2013 tại Quảng Ngãi...................................................................... 85 Bảng 3.20. Ảnh hưởng của của lượng giống gieo sạ và lượng đạm bón đến khả năng tích lũy chất khô của giống lúa MT18cs................................... 88 Bảng 3.21. Ảnh hưởng của lượng giống gieo sạ đến khả năng tích lũy chất khô của giống lúa MT18cs......................................................................... 89 Bảng 3.22. Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến khả năng tích lũy chất khô của giống lúa MT18cs ............................................................................... 89 Bảng 3.23. Tình hình sâu hại của giống lúa MT18cs ở các công thức thí nghiệm .............................................................................................................. 91 Bảng 3.24. Tình tình bệnh hại và khả năng chống đổ ngã của giống lúa MT18cs ở các công thức thí nghiệm................................................................. 92 Bảng 3.25. Ảnh hưởng của lượng giống gieo sạ và lượng đạm bón đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa MT18cs trong vụ ĐX 2012- 2013 và HT2013 tại Quảng Ngãi....................................................... 94 Bảng 3.26. Ảnh hưởng của lượng giống gieo sạ đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa MT18cs trong vụ ĐX 2012- 2013 và HT2013 tại Quảng Ngãi.......................................................................................... 97 Bảng 3.27. Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa MT18cs trong vụ ĐX 2012- 2013 và HT2013 tại Quảng Ngãi.......................................................................................... 97 Bảng 3.28. Ảnh hưởng của lượng giống gieo sạ và lượng đạm bón đến năng suất lý thuyết và năng suất thực thu giống lúa MT18cs trong vụ ĐX 2012- 2013 và HT2013 tại Quảng Ngãi ............................................ 98 Bảng 3.29. Ảnh hưởng của lượng giống gieo sạ đến năng suất giống lúa MT18cs trong vụ ĐX 2012- 2013 và HT2013 tại Quảng Ngãi ...................... 99
- 11. ix Bảng 3.30. Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến năng suất giống lúa MT18cs trong vụ ĐX 2012- 2013 và HT2013 tại Quảng Ngãi .................... 101 Bảng 3.31. Hiệu quả kinh tế của các công thức thí nghiệm trong vụ ĐX 2012- 2013 và HT2013 tại Quảng Ngãi..................................................... 104 Bảng 3.32. Ảnh hưởng của thời vụ gieo sạ đến thời gian sinh trưởng, khả năng đẻ nhánh và diện tích lá đòng của giống lúa MT18cs trong vụ ĐX 2012- 2013 và HT2013 tại Quảng Ngãi .......................................... 107 Bảng 3.33. Ảnh hưởng của thời vụ gieo sạ đến tình hình sâu bệnh hại của giống lúa MT18cs........................................................................................ 110 Bảng 3.34. Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa MT18cs trong vụ ĐX 2012- 2013 và HT2013 tại Quảng Ngãi........................................................................................ 111 Bảng 3.35. Ảnh hưởng của thời vụ gieo đến năng suất của giống lúa MT18cs trong vụ ĐX 2012- 2013 và HT2013 tại Quảng Ngãi .................... 113 Bảng 3.36. Một số đặc điểm nông học của giống MT18cs ở các mô hình trong vụ ĐX 2013-2014 và HT 2014......................................................... 116 Bảng 3.37. Tình hình sâu bệnh hại đối với giống lúa MT18cs trong vụ ĐX 2013- 2014 và HT 2014............................................................................... 117 Bảng 3.38. Các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa MT18cs.................. 117 Bảng 3.39. Năng suất của giống lúa MT18cs tại các mô hình.......................... 118
- 12. x DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình Tên hình Trang Hình 3.1. Biểu đồ năng suất các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX2011-2012..... 64 Hình 3.2. Biểu đồ năng suất các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX2012-2013..... 64 Hình 3.3. Biểu đồ năng suất của các giống lúa thí nghiệm vụ HT2012......... 67 Hình 3.4. Biểu đồ năng suất của các giống lúa thí nghiệm vụ HT2013......... 67 Hình 3.5. Tương quan giữa lượng giống gieo sạ và lượng đạm bón với hệ số diện tích lá xanh giai đoạn kết thúc đẻ nhánh của giống MT18cs. 86 Hình 3.6: Tương quan giữa lượng giống gieo sạ và lượng đạm bón với hàm lượng chất khô của giống lúa MT18cs giai đoạn chín.................... 90 Hình 3.7. Biểu đồ so sánh năng suất thực thu của giống MT18cs ở các lượng giống gieo sạ khác nhau trong vụ ĐX và HT................................ 100 Hình 3.8. Biểu đồ so sánh năng suất thực thu của giống lúa MT18cs ở các lượng đạm bón khác nhau trong vụ ĐX và HT............................. 101 Hình 3.9. Tương quan giữa lượng giống gieo sạ và lượng đạm bón với năng suất thực thu của giống lúa MT18 trong vụ Đông Xuân 2012..... 102 Hình 3.10. Tương quan giữa lượng giống gieo sạ và lượng đạm bón với năng suất thực thu của giống lúa MT18 trong vụ Hè Thu 2012 ........... 103 Hình 3.11. Biểu đồ so sánh năng suất thực thu của giống lúa MT18cs ở các công thức thí nghiệm về thời vụ gieo sạ trong vụ ĐX và HT...... 113
- 13. 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây lúa (Oryza sativa L.) là loại cây lương thực chính có từ lâu đời cùng với sự phát triển của xã hội loài người. Ở Việt Nam, tập quán canh tác cây lúa đã đi vào văn hóa, xã hội và hình thành nên nền văn hóa trồng lúa nước đặc sắc, riêng biệt với những nấc thăng trầm của lịch sử phát triển của đất nước. Ngoài ra, sản phẩm từ lúa gạo là thức ăn không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày của người dân Việt Nam nói riêng và của đông đảo cộng đồng dân cư trên thế giới nói chung. Việt Nam là một nước nông nghiệp với trên 75% dân số sống phụ thuộc chủ yếu vào nông nghiệp và 100% người Việt Nam sử dụng lúa gạo làm lương thực chính. Tính đến năm 2014, diện tích đất trồng lúa ở nước ta là 7,8 triệu ha, tổng sản lượng lúa đạt 44,84 triệu tấn, năng suất trung bình đạt 57,4 tạ/ha. Vì vậy, chúng ta không những có đủ lương thực tiêu dùng trong nước, đảm bảo an ninh lương thực mà còn dư một lượng lớn để phục vụ xuất khẩu [125]. Theo thống kê, xuất khẩu gạo năm 2014 đạt gần 6,38 triệu tấn, trị giá 2,96 tỷ USD, giảm 3,25% về lượng nhưng tăng nhẹ 1,03% về kim ngạch so với năm 2013 và đứng thứ 3 trên thế giới sau Ấn Độ, Thái Lan [126]. Góp phần vào thành tích to lớn trên trước hết phải kể đến sự đóng góp quan trọng của các giống lúa mới cùng với việc áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật và chủ trương chính sách của Nhà nước về phát triển nông nghiệp. Vùng Duyên hải Nam Trung Bộ (DHNTB) có diện tích lúa gieo cấy hàng năm khoảng 373,3 ngàn ha, chiếm 4,78% diện tích lúa cả nước. Năm 2014, sản lượng lúa toàn vùng đạt 2,185 triệu tấn, chiếm 4,87% sản lượng lúa cả nước; năng suất lúa bình quân toàn vùng đạt 58,5 tạ/ha, cao hơn năng suất bình quân cả nước 1,1 tạ/ha [125]. Mặc dù diện tích và sản lượng lúa toàn vùng so với cả nước không lớn nhưng đây là vùng có điều kiện thời tiết, khí
- 14. 2 hậu diễn biến khá phức tạp khá bất lợi cho sản xuất nông nghiệp; Tình hình hạn hán, thiếu nước ngày càng có nguy cơ cao gây ảnh hưởng xấu cho sản xuất lúa. Trước những thách thức đó, đòi hỏi các nhà khoa học, phải nghiên cứu và đưa ra các giải pháp thiết thực, hiệu quả nhất nhằm giảm thiểu tác động của thời tiết, tăng năng suất, sản lượng lúa, đảm bảo được an ninh lương thực và phát triển nông nghiệp bền vững của vùng. Những năm gần đây, các giống lúa mới có năng suất cao và biện pháp kỹ thuật mới được đưa vào sản xuất đã nâng cao năng suất và sản lượng lúa gạo của vùng. Tuy nhiên, giống lúa được sử dụng chủ yếu trong sản xuất tại các địa phương trong vùng đa số là những giống lúa có năng suất cao nhưng phẩm chất gạo thấp, một số giống có thời gian sinh trưởng dài, khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận kém như Q5, Khang dân 18, DV108, Ải 32, IR17494, Xi23, NX30... Vì thế, việc nghiên cứu tuyển chọn giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn, có năng suất, chất lượng khá, ít nhiễm sâu bệnh hại nhằm bổ sung vào cơ cấu giống lúa, tạo điều kiện thuận lợi để bố trí mùa vụ né tránh thiên tai hạn hán, lũ lụt ở những vùng sản xuất lúa khó khăn trong điều kiện khí hậu biến đổi như hiện nay là thực sự cần thiết. Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa ngắn ngày và một số biện pháp kỹ thuật thâm canh phục vụ sản xuất tại vùng Duyên hải Nam Trung Bộ” 2. Mục đích đề tài Tuyển chọn được giống lúa mới có thời gian sinh trưởng ngắn, khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, ít nhiễm sâu bệnh hại, năng suất cao, ổn định, chất lượng khá; và đề xuất một số biện pháp kỹ thuật canh tác (thời vụ gieo, lượng giống gieo sạ, liều lượng bón đạm) nhằm phục vụ sản xuất thâm canh lúa tại vùng Duyên hải Nam Trung bộ.
- 15. 3 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3.1. Ý nghĩa khoa học - Các kết quả thu được của đề tài cung cấp những dẫn liệu khoa học phục vụ công tác nghiên cứu chọn tạo, tuyển chọn giống lúa ngắn ngày cho vùng Duyên hải nam Trung bộ. - Đã tuyển chọn được một số giống lúa ngắn ngày triển vọng, sinh trưởng phát triển tốt, ít nhiễm sâu bệnh hại, có tính thích nghi và độ ổn định cao, phù hợp với sản xuất tại các tỉnh Duyên hải nam Trung bộ. - Cung cấp nguồn vật liệu khởi đầu cho công tác nghiên cứu, chọn tạo giống lúa ngắn ngày, chất lượng; Là tài liệu tham khảo cho công tác giảng dạy, nghiên cứu khoa học, chọn tạo giống lúa ngắn ngày tại vùng nghiên cứu. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Đã tuyển chọn được 2 giống lúa MT18cs và LTH 134 (AIQ1102), có thời gian sinh trưởng ngắn, sinh trưởng phát triển tốt, năng suất, chất lượng khá bổ sung vào cơ cấu giống lúa, góp phần đảm bảo ổn định năng suất và sản lượng lúa của vùng Duyên hải Nam Trung bộ trong điều kiện biến đổi khí hậu phức tạp như hiện nay. - Khuyến cáo cho sản xuất quy trình thâm canh giống lúa mới ngắn ngày triển vọng (thời vụ gieo; mật độ sạ và liều lượng đạm) phù hợp để thâm canh lúa trên đất phù sa không được bồi hàng năm tại vùng Duyên hải nam Trung bộ. 4. Phạm vi nghiên cứu của đề tài - Đề tài luận án tập trung nghiên cứu nguồn vật liệu 9 giống lúa thuần mới thuộc nhóm ngắn ngày, được thu thập từ các nguồn lai tạo trong nước và nhập nội. - Nghiên cứu về đặc điểm nông học, tiềm năng cho năng suất, chất lượng, tính chống chịu sâu, bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận; khả năng thích nghi với điều kiện sinh thái vùng Duyên hải Nam Trung bộ của 9 giống lúa mới. Thí nghiệm được thực hiện liên tục 4 vụ (Đông Xuân 2011-2012, Hè Thu 2012; Đông Xuân 2012-2013 và Hè Thu 2013); được bố trí tại 3 địa điểm
- 16. 4 tại vùng Duyên hải Nam Trung bộ (Trại Giống cây trồng Nam Phước, tỉnh Quảng Nam; Trạm Khảo nghiệm và Hậu kiểm giống cây trồng Sơn Tịnh, tỉnh Quảng Ngãi; Trại Giống cây Nông nghiệp Hòa An, tỉnh Phú Yên). - Sử dụng một giống lúa mới cực ngắn ngày được tuyển chọn làm đối tượng để nghiên cứu về một số biện pháp kỹ thuật (thời vụ gieo sạ; lượng giống gieo sạ và liều lượng bón đạm). Các thí nghiệm được thực hiện liên tục 2 vụ (Đông Xuân 2012 -2013 và Hè Thu 2013), trên đất phù sa không được bồi hàng năm, có độ phì trung bình tại Trạm Khảo nghiệm và Hậu kiểm giống cây trồng Sơn Tịnh, tỉnh Quảng Ngãi. - Xây dựng mô hình thâm canh giống lúa mới được tuyển chọn và biện pháp kỹ thuật mới của đề tài nghiên cứu đề xuất được thực hiện 2 vụ (Đông Xuân 2013 -2014 và Hè Thu 2014), tại 6 Trạm giống cây trồng ở các tỉnh Quảng Nam, Quảng Ngãi và Phú Yên. - Thời gian nghiên cứu từ tháng 01 năm 2012 đến tháng 10 năm 2014. 5. Những đóng góp mới của luận án - Đề tài đã phối hợp với các cơ quan tác giả tuyển chọn được 2 giống lúa mới là: MT18cs và LTH 134 (AIQ1102), có thời gian sinh trưởng ngắn ngày, năng suất cao ổn định đạt từ 62- 65 tạ/ha, chất lượng khá, ít nhiễm sâu bệnh hại; được đánh giá là giống có triển vọng cho sản xuất tại các tỉnh Duyên hải Nam Trung bộ. Các giống lúa này đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận cho phép sản xuất thử tại Quyết định số: 498/QĐ-TT-CLT, ngày 29/10/2013 và Quyết định số: 58/QĐ-TT-CLT, ngày 13/3/2014 của Cục Trồng trọt, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn; - Kết quả nghiên cứu đã đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật sản xuất thâm canh giống lúa cực ngắn ngày trên đất phù sa không được bồi đắp hàng năm tại vùng Duyên hải Nam Trung bộ gồm: Thời vụ thích hợp trong vụ Đông Xuân gieo sạ từ 27/12 đến 05/01, vụ Hè Thu gieo sạ từ 03/6 đến 10/6; Lượng hạt giống gieo sạ và lượng đạm bón thích hợp trên một ha là: 90 kg hạt giống và 120 kg N trên nền 5 tấn phân chuồng hoai mục cùng với 80 kg P2O5 và 90 kg K2O.
- 17. 5 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Cơ sở khoa học và những kết quả nghiên cứu về tuyển chọn giống lúa 1.1.1. Nghiên cứu về những đặc điểm nông sinh học của cây lúa Lúa là cây trồng đa dạng kiểu hình, mỗi giống có những đặc điểm riêng mà ta có thể dựa vào đó để nhận biết như chiều cao cây, kích thước lá, màu sắc thân lá, dạng bông, dạng hạt, màu sắc hạt, thời gian sinh trưởng [32]. Các nhà chọn tạo và khảo nghiệm giống trước khi chuẩn bị cho bất kỳ chương trình chọn tạo và khảo nghiệm giống nào cũng cần có những thông tin đầy đủ về các đặc điểm nguồn vật liệu khởi đầu của giống. Do vậy, việc nghiên cứu đặc điểm hình thái, đặc điểm nông học, khả năng chống chịu của các giống lúa đã được tiến hành từ lâu và thu được nhiều kết quả có ý nghĩa. Thời gian sinh trưởng của cây lúa được tính từ lúc nảy mầm cho đến khi chín, thường thay đổi từ 90 - 180 ngày tùy theo giống và điều kiện ngoại cảnh. Trong canh tác lúa hiện đại, các nhà nông học hết sức quan tâm đến thời gian sinh trưởng của các giống lúa vì đây là yếu tố có tương quan chặt đến năng suất và việc bố trí thời vụ, cơ cấu luân canh của người nông dân trong cả một năm. Theo Suichi Yosida (1985) cho rằng thời gian sinh trưởng ở cây lúa chia làm 2 giai đoạn chính là giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực. Tuy nhiên, có thể chia thành 3 giai đoạn là sinh trưởng dinh dưỡng, sinh thực và chín. Thời gian sinh trưởng của cây lúa thường chiếm từ 90 - 180 ngày từ khi nảy mầm cho đến khi chín, thời gian này dài hay ngắn phụ thuộc vào giống và môi trường sinh trưởng. Trong điều kiện nhiệt đới, giai đoạn sinh trưởng sinh thực (thời kỳ làm đòng) cần khoảng 30 ngày, thời kỳ chín chiếm 30 ngày và thời gian còn lại dành cho giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng [73]. Như vậy, thời gian sinh trưởng của cây lúa dài hay ngắn phụ thuộc vào thời gian sinh trưởng dinh dưỡng.
- 18. 6 Yosida (1981) cho rằng những giống lúa có thời gian sinh trưởng quá ngắn thì không thể cho năng suất cao do sinh trưởng dinh dưỡng bị hạn chế. Ngược lại, những giống lúa có thời gian sinh trưởng quá dài thì cũng cho năng suất thấp vì dễ bị lốp đổ và chịu nhiều tác động của điều kiện ngoại cảnh bất lợi, các giống có thời gian trong khoảng 120 ngày có khả năng cho năng suất cao. Như vậy, thời gian sinh trưởng ngắn đến mức nào thì không ảnh hưởng đến tiềm năng năng suất. Theo Yosida (1981) cho biết đối với lúa gieo thẳng cần khoảng 90 ngày và 100 ngày đối với lúa cấy [119]. Thời gian sinh trưởng của cây lúa còn phụ thuộc tính cảm quang hay cảm ôn của giống. Khi gieo cấy vào thời vụ khác nhau với điều kiện ngoại cảnh khác nhau tùy theo giống sẽ có thời gian sinh trưởng dài ngắn khác nhau. Trong điều kiện ở miền Trung nước ta, do ảnh hưởng của của điều kiện nhiệt độ thấp ở đầu vụ Đông Xuân, do đó thời gian sinh trưởng của cùng một giống lúa nếu gieo cấy vào vụ Đông Xuân thường sẽ dài hơn gieo cấy trong vụ Hè Thu. Trong cùng một vụ, nếu thời vụ gieo cấy sớm hay muộn thì thời gian sinh trưởng của một giống lúa cũng thay đổi. Ngay cả trong cùng một thời vụ gieo cấy ở vụ Đông Xuân, năm nào trời rét lúa trỗ muộn, thời gian sinh trưởng kéo dài, năm nào ấm thì ngược lại. Trong vụ Hè Thu, nhiệt độ ít thay đổi qua các năm nên thời gian sinh trưởng của các giống lúa tương đối ổn định. Chiều cao cây lúa là một chỉ tiêu hình thái có liên quan đến nhiều chỉ tiêu khác, đặc biệt là tính chống đổ, cây lúa có thân ngắn và cứng có khả năng kháng đổ tốt hơn [91]. Theo các nhà nghiên cứu của IRRI (1996) [38], chiều cao cây được đánh giá theo thang điểm như sau: - Điểm 1: bán lùn (vùng trũng < 110 cm; vùng cao < 90 cm); - Điểm 5: trung bình (vùng trũng 110-130 cm; vùng cao 90-125 cm); - Điểm 9: cao (vùng trũng > 110 cm; vùng cao > 125 cm). Theo Guliaep (1975) xác định 4 kiểu gen kiểm tra chiều cao cây. Ông nhận thấy, có trường hợp tính lùn được kiểm tra bởi 1 cặp gen lặn, có trường hợp bởi 2 cặp và đa số trường hợp do 8 gen lặn kiểm tra [32]. Những kết quả
- 19. 7 nghiên cứu chọn tạo giống lúa lùn của IRRI khẳng định rằng: các giống lúa lùn có nguồn gốc từ Trung Quốc (Dee-geo-Woo-gen, I-geo-tze) chúng mang gen lùn lặn tạo cho thân ngắn nhưng không ảnh hưởng đến chiều dài bông, điều này rất có ý nghĩa trong chọn giống [32]. Chiều cao cây là một trong những tính trạng quan trọng liên quan đến khả năng chống đổ, khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời và chịu phân bón của giống. Thân rạ cao dễ đổ ngã sớm, bộ lá rối tăng hiện tượng bóng rợp, tạo điều kiện cho sâu bệnh cư trú, gây cản trở quá trình vận chuyển sản phẩm quang hợp về hạt làm cho hạt bị lép, lửng và giảm năng suất. Chiều cao cây lúa thích hợp từ 90-100 cm, có thể cao đến 120 cm, trong một số điều kiện nào đó được coi là lý tưởng về năng suất [76]. Thân cây lúa dày hơn thì khả năng tích lũy chất khô tốt hơn. Thân cứng và dày có ý nghĩa rất quan trọng trong việc chống đổ ngã và dẫn tới chỉ số thu hoạch cao hơn [82]. Nếu thân lá không cứng khoẻ, không dày, thì dễ đổ ngã, tán lá che khuất lẫn nhau làm gia tăng một số bệnh hại dẫn đến năng suất giảm [113]. Sự phát triển của các lóng đốt quyết định đến chiều cao cây và liên quan tới khả năng chống đổ. Hiện nay, các giống lúa mới thấp cây đang dần thay thế các giống lúa cao cây vì chúng có khả năng chống đổ tốt hơn khi đầu tư thâm canh để đạt năng suất cao [20]. Nghiên cứu về khả năng đẻ nhánh là một đặc điểm của cây lúa, đặc điểm này có ảnh hưởng đến năng suất lúa. Trong quá trình sinh trưởng, nhánh lúa là những cành mọc lên từ nách lá của mỗi đốt trên thân chính hoặc trên các nhánh khác trong thời gian sinh trưởng dinh dưỡng, cây lúa đẻ nhánh theo quy luật chung. Tuy nhiên, các giống lúa khác nhau thì thời gian đẻ nhánh khác nhau. Nguyễn Văn Hiển (2000) nghiên cứu các tổ hợp lai có nhận xét rằng kiểu đẻ nhánh chụm và đứng thẳng là lặn, kiểu đẻ nhánh xòe là trội. Các kết quả nghiên cứu cho rằng tính đẻ nhánh khỏe là tính trạng di truyền số lượng, có hệ số di truyền từ thấp đến trung bình và chịu ảnh hưởng rõ rệt của các điều kiện ngoại cảnh [32].
- 20. 8 Theo Bùi Huy Đáp (1970) khi nghiên cứu về đặc tính đẻ nhánh cho biết “Nhánh không bao giờ phát triển khi lá tương đương với nó vẫn chưa phát triển xong, nhánh không bao giờ phát triển nữa khi lá bị khô” [20]. Đinh văn Lữ (1978) cho rằng những giống lúa đẻ rải rác thì trỗ bông không tập trung dẫn đến lúa chín không đều nên không có lợi cho quá trình thu hoạch và làm giảm năng suất [44] . Như vậy, các giống lúa có khả năng đẻ nhánh khỏe, tập trung sẽ rất cần thiết để đạt được năng suất cao vì giảm đáng kể nhánh vô hiệu và thuận lợi cho quá trình thu hoạch. Khả năng đẻ nhánh sớm là một đặc tính tốt của cây lúa, không làm cây lúa phát triển quá mạnh ở các giai đoạn sau và gây hiện tượng che khuất lẫn nhau giữa các tầng lá. Số nhánh mang đặc tính di truyền số lượng, khả năng đẻ nhánh sớm liên quan với khả năng sinh trưởng mạnh và sớm của các giống lúa lùn cải tiến, nhưng nó lại di truyền độc lập với nhiều đặc tính quan trọng khác. Ở giống lúa cải tiến, người ta thường chọn cá thể đẻ nhánh sớm hơn [92]. Nghiên cứu về bộ lá lúa là một đặc trưng hình thái giúp phân biệt các giống khác nhau, đồng thời lá lúa còn là cơ quan quang hợp. Vì vậy, màu sắc, kích thước, độ dày lá, góc độ lá có ảnh hưởng đến năng suất sinh vật học và năng suất kinh tế. Theo Yosida (1985) cho rằng một lá lúa hoàn chỉnh bao gồm: bẹ lá, bản lá, tai lá và thìa lìa. Các giống lúa chín sớm và chín trung bình có từ 10 - 18 lá trên thân chính, các giống mẫn cảm với chu kỳ quang có số lá ổn định trong hầu hết các điều kiện. Thông thường sự phát triển của 1 lá lúa cần khoảng 100 độ ngày ở thời kỳ trước khi phân hóa đòng và cần 170 độ ngày sau khi phân hóa đòng. Thời gian sống của từng lá cũng rất khác nhau, các lá phía trên có thời gian sống lâu hơn các lá phía dưới. Như vậy, lá đòng có thời gian sống lâu nhất [73]. Trong một phạm vi nhất định, diện tích lá có mối tương quan thuận với lượng quang hợp, vượt quá giới hạn này lượng chất khô thực tế giảm vì quá
- 21. 9 trình hô hấp cũng có tương quan thuận với chỉ số diện tích lá. Chỉ số diện tích lá phụ thuộc vào giống, mật độ cấy, lượng phân bón. Diện tích lá tăng dần trong quá trình sinh trưởng, tăng mạnh nhất là thời kỳ đẻ nhánh rộ và đạt tối đa trước lúc trổ bông. Các giống lúa thấp cây, lá đứng có thể tăng mật độ cấy để nâng cao hệ số diện tích lá. Các giống lúa cao cây, xoè nên hạn chế khả năng tăng mật độ vì dễ dẫn tới hiện tượng các lá che khuất lẫn nhau, khi đó không những không tăng được lượng quang hợp mà còn tạo điều kiện cho sâu bệnh gây hại nặng [22]. Nguyễn Văn Hiển (2000) cho rằng, tính trạng lá đứng thẳng được kiểm tra bởi một gen lặn có hệ số di truyền cao, cặp gen này có tác động đa hiệu vừa gây nên thân ngắn, vừa làm cho bộ lá đứng thẳng cứng và ngắn [32]. 1.1.2. Những nghiên cứu về yếu tố cấu thành năng suất của cây lúa Năng suất lúa được tạo thành bởi 4 yếu tố: số bông/đơn vị diện tích, số hạt/bông, tỷ lệ hạt chắc/bông và khối lượng 1000 hạt. Số bông trên một đơn vị diện tích bị tác động bởi 3 yếu tố: số nhánh hữu hiệu, điều kiện ngoại cảnh và biện pháp kỹ thuật (mật độ cấy, tưới nước, bón phân...). Số bông có tính quyết định đến năng suất và hình thành sớm nhất, yếu tố này phụ thuộc nhiều vào mật độ gieo cấy, khả năng đẻ nhánh, khả năng chịu đạm. Các giống lúa mới thấp cây, lá đứng, đẻ khỏe, chịu đạm có thể gieo cấy dày để tăng số bông trên đơn vị diện tích [22]. Số bông có thể đóng góp 74% năng suất, trong khi đó số hạt và khối lượng hạt đóng góp 26% [25]. Trên ruộng lúa cấy, số bông/m2 phụ thuộc nhiều vào năng lực đẻ nhánh, chỉ tiêu này xác định chủ yếu vào khoảng 10 ngày sau khi đẻ nhánh tối đa. Ở ruộng lúa gieo thẳng số bông/m2 phụ thuộc nhiều vào lượng hạt gieo và tỷ lệ mọc mầm [73]. Theo Nguyễn Văn Hoan (2006): Sự tương quan giữa năng suất và số bông/khóm ở mỗi giống lúa là khác nhau, ở những giống thuộc nhóm bán lùn có tương quan chặt (r = 0,85), nhóm lùn có tương quan vừa (r = 0,62) và
- 22. 10 nhóm cao cây có tương quan vừa (r = 0,54). Sự tương quan giữa năng suất và số hạt trên bông thì ngược lại, nhóm cao cây có tương quan rất chặt (r = 0,96), nhóm bán lùn và lùn có tương quan vừa (r = 0,62 - 0,66). Mối quan hệ giữa các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất thực thu thực chất là mối quan hệ giữa cá thể và quần thể. Mối quan hệ này có hai mặt: khi mật độ hay số bông/m2 tăng trong phạm vi nào đó thì khối lượng bông giảm ít nên năng suất cuối cùng tăng, đó là quan hệ thống nhất. Nhưng số bông/m2 tăng cao quá sẽ làm khối lượng bông giảm nhiều, lúc đó năng suất sẽ giảm, đó là quan hệ mâu thuẫn. Vì vậy cần phải điều tiết mối quan hệ này sao cho hợp lý để năng suất cuối cùng là cao nhất [36]. Số hạt trên bông nhiều hay ít tùy thuộc vào số gié, số hoa phân hoá, số hoa thoái hoá. Toàn bộ quá trình này nằm trong thời kỳ sinh trưởng sinh thực (từ làm đòng đến trỗ). Điều kiện nhiệt độ và cường độ ánh sáng quá thấp ở giai đoạn này sẽ làm tăng số hạt lép và làm giảm năng suất hạt [78]. Tổng số hạt trên bông do tổng số hoa phân hoá và số hoa thoái hóa quyết định. Số hoa phân hóa càng nhiều, số hoa thoái hóa càng ít thì tổng số hạt trên bông sẽ nhiều. Tỷ lệ hoa phân hóa có liên quan chặt chẽ với chế độ chăm sóc [36]. Số gié cấp 1, đặc biệt là số gié cấp 2 nhiều thì số hoa trên bông cũng nhiều. Số hoa trên bông nhiều là điều kiện cần thiết để đảm bảo cho tổng số hạt trên bông lớn. Việc tổng hợp carbohydrate ở thân lá cũng như việc vận chuyển tổng hợp những chất khô vào hạt đòi hỏi ưu tiên trước hết trong việc làm chắc hạt. Muốn có sự vận chuyển tổng hợp tốt hơn thì bộ lá có cấu tạo dày, xanh đậm hơn, tuổi thọ lá kéo dài là một đặc tính rất quan trọng và cần thiết. Bộ lá thẳng đứng thì cây lúa sử dụng ánh sáng hữu hiệu tốt hơn [119]. Tỷ lệ hạt chắc trên bông được quyết định ở thời kỳ sau trỗ, nếu gặp điều kiện bất lợi ở thời kỳ này tỷ lệ hạt lép sẽ rất cao. Tỷ lệ hạt chắc có ảnh hưởng đến năng suất lúa rõ rệt, ngoài ra tỷ lệ hạt chắc còn phụ thuộc vào lượng tinh bột được tích luỹ trên cây và đặc điểm giải phẫu của cây. Trước khi trỗ bông, nếu cây lúa sinh trưởng tốt, quang hợp thuận lợi thì hàm lượng
- 23. 11 tinh bột được tích lũy và vận chuyển lên hạt nhiều, làm cho tỷ lệ hạt chắc cao. Mạch dẫn vận chuyển tốt thì quá trình vận chuyển tinh bột tích luỹ trong cây đến hạt được tốt làm tỷ lệ hạt chắc sẽ cao. Tỷ lệ hạt chắc còn chịu ảnh hưởng của quá trình quang hợp sau khi trỗ bông. Sau khi trỗ bông, quang hợp ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tích lũy tinh bột trong phôi nhũ. Ở giai đoạn này, nếu điều kiện khí hậu không thuận lợi cho quá trình quang hợp thì tỷ lệ hạt chắc giảm rõ rệt [36]. Phần trăm gié hoa chắc được xác định trước, trong và sau khi trỗ gié. Những điều kiện thời tiết không thuận lợi như nhiệt độ thấp hoặc cao vào giai đoạn phân bào giảm nhiễm và lúa trỗ, có thể gây ra bất thụ. Các điều kiện thời tiết không thuận lợi lúc chín có thể ức chế sự sinh trưởng tiếp của vài gié hoa cho ra những gié hoa lép [105]. Vì vậy, để có tỷ lệ hạt chắc cao phải bố trí thời vụ gieo cấy hợp lý, sao cho khi lúa làm đòng, trỗ bông và chín gặp được điều kiện ngoại cảnh thuận lợi và cây lúa phải được cung cấp đầy đủ dinh dưỡng cũng như chế độ tưới tiêu phải hợp lý [25]. Khối lượng 1.000 hạt của một giống tương đối ổn định do kích thước hạt, kích thước của vỏ trấu khống chế rất nghiêm ngặt. Tuy nhiên, kích thước vỏ trấu có lệ thuộc vào sự biến đổi chút ít bởi bức xạ mặt trời trong 2 tuần trước khi nở hoa [73]. Khối lượng 1.000 hạt là yếu tố cuối cùng tạo năng suất lúa, yếu tố này ít biến động so với các yếu tố khác, ít chịu tác động của điều kiện môi trường và nó phụ thuộc chủ yếu vào đặc điểm di truyền của giống. Nếu áp dụng kỹ thuật canh tác không hợp lý, bón phân thiếu cân đối sẽ làm cho cây yếu, dễ đổ, hạt lép lửng, năng suất hạt giảm rõ rệt [116]. Để tăng khối lượng hạt, trước lúc trỗ bông, cần bón nuôi đòng để làm tăng kích thước vỏ trấu. Sau khi trổ bông, cần tạo điều kiện cho cây sinh trưởng tốt để quang hợp được tiến hành mạnh mẽ, tích luỹ được nhiều tinh bột thì khối lượng hạt sẽ cao .
- 24. 12 Chiều dài bông là một đặc điểm di truyền của giống, nó được tính từ đốt cổ bông đến đầu mút bông không kể râu. Chiều dài bông là một tính trạng liên quan trực tiếp đến số hạt/bông, nó quyết định một phần năng suất của giống. Chiều dài bông do cả gen trội và gen lặn quy định. Chiều dài cổ bông có ý nghĩa gián tiếp đến năng suất của giống. Chiều dài cổ bông do các gen trội điều khiển và có độ biến động rất lớn, có liên quan đến chiều dài lóng đốt cuối cùng và biểu hiện ở tính trỗ thoát của bông. Trong nghiên cứu về lúa lai các nhà khoa học đã phát hiện gen lặn eui có khả năng kéo dài lóng đốt cuối cùng mạnh nhất làm cổ bông dài ra nhưng không kéo dài các lóng ở bên dưới [106]. Những giống lúa có bông trỗ thoát hoàn toàn thường cho tỷ lệ hạt chắc cao hơn và ngược lại [32]. 1.1.3. Nghiên cứu mối quan hệ giữa năng suất lúa và các yếu tố liên quan 1.1.3.1. Chất khô tích lũy và năng suất lúa Quang hợp là quá trình chuyển hóa năng lượng mặt trời thành năng lượng hóa học và được tích lũy dưới dạng hydratcacbon cung cấp cho mọi hoạt động sống của cây. Hoạt động quang hợp mang lại 80 - 90% lượng chất khô cho cây, số còn lại là chất khoáng do cây hút từ đất [73]. Như vậy, hoạt động quang hợp quyết định đến sinh trưởng và năng suất lúa. Vì thế, muốn tăng năng suất cần phải xúc tiến, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình quang hợp. Lượng quang hợp của quần thể (P) phụ thuộc vào: - Hiệu suất quang hợp thuần (NAR) - Hệ số diện tích lá (LAI) - Thời gian quang hợp (t) P = NAR x LAI x t Để tạo ra năng suất quần thể cao cần tác động vào 3 yếu tố trên một cách hợp lý trong mối quan hệ của chúng [25]. Quang hợp còn là động lực quan trọng giúp cây xanh sinh trưởng, phát triển tạo năng suất và cung cấp khí oxy cho bầu khí quyển, giúp cho việc hô hấp và duy trì sự sống của các sinh vật trên trái đất.
- 25. 13 Từ các kết quả nghiên cứu, sản lượng hạt của cây lúa được xác định chủ yếu bởi mức độ hydratcacbon. Các hydratcacbon như các loại đường và tinh bột bắt đầu tích luỹ mạnh mẽ vào khoàng 2 tuần trước khi trỗ bông và đạt đến mức cực đại trong các bộ phận của cây, chủ yếu là trong bẹ lá và thân vào lúc trỗ bông, sau đó lại giảm lúc chín rộ và có thể tăng trở lại chút ít lúc gần chín hoàn toàn. Các hydratcacbon tích luỹ được có 3 chức năng trong việc tạo ra hạt lúa: - Cung cấp một phần hydratcacbon cho hạt - Giúp cho hạt sinh trưởng được trong các điều kiện thời tiết khác nhau - Làm cho năng suất hạt được ổn định dưới những điều kiện thời tiết bất thuận trong thời gian chín [73]. 1.1.3.2. Nghiên cứu về cấu trúc dạng cây và mô hình cây lúa năng suất cao Nhiều giống cây trồng có những nhược điểm như: Thời gian sinh trưởng dài, khả năng chịu hạn, chịu lạnh, chịu úng kém, cao cây, dễ đổ, chống chịu sâu bệnh kém… nên khả năng gieo trồng bị hạn chế. Trên cơ sở những thành tựu đạt được ở lúa mì, vận dụng lý thuyết về dãy biến dị tương đồng của Vavilop (1951), Chang T.T và Jenning (1970) đã tìm kiếm gen lùn ở cây lúa nước. Các giống mới như De-geo-woo-gen và Taichung native 1 của Đài Loan hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu đề ra. Năm 1966, giống lúa thấp cây IR8 ra đời cùng nhiều giống khác đã được phát triển nhanh ở nhiều nước và được mệnh danh là “người khổng lồ của châu Á nhiệt đới”. Các giống lúa lùn xứng đáng tạo nên cuộc cách mạng xanh lần thứ 2 trên thế giới [11]. Các giống De-geo-woo-gen và Taichung native 1 chứa gen lùn được nhiều nước trên thế giới sử dụng làm nguồn vật liệu khởi đầu cho các chương trình chọn tạo giống lúa quốc gia. Theo Gu. M. H và Pan. X. B (1986) trong giai đoạn 1956 - 1980, trong số 529 giống lúa được chọn tạo và phát triển trong sản xuất ở miền Nam Trung Quốc thì các giống chứa gen lùn của De- geo-woo-gen chiếm tới 70% [88]. Tình hình tương tự cũng được công bố ở Nhật Bản với gen lùn của giống Taichung native 1 (Kikuchi F, 1986) [98].
- 26. 14 Dựa trên cơ sở những kết quả đã đạt được Khush (1990), đã tổng kết mô hình kiểu cấu trúc cây lúa mới (New Rice Plant Type) có năng suất cao như sau: 1) Số dảnh/khóm từ 3 - 4 dảnh; 2) Thời gian sinh trưởng từ 100 - 130 ngày; 3) Không có bông vô hiệu; 4) Thân cứng, chống đổ tốt; 5) Lá thẳng, dày và xanh đậm; 6) Số hạt chắc trên bông từ 200 - 250 hạt; 7) Hệ thống rễ khỏe; 8) Chống chịu được nhiều loại sâu bệnh; 9) Chiều cao cây từ 90 - 100cm; 10) Tiềm năng năng suất 10 - 13 tấn/ha. Các kết luận này mang tính chiến lược lâu dài và là mục tiêu trong công tác nghiên cứu chọn giống lúa trong những năm qua. Việc chọn tạo ra các giống lúa thấp cây, ngắn ngày, năng suất cao đã góp phần tích cực nâng cao năng suất và tổng sản lượng lúa ở nhiều nước trong khu vực châu Á và trên thế giới [95]. 1.1.4. Nghiên cứu về chất lượng gạo, cơm và yếu tố ảnh hưởng Chất lượng gạo chịu tác động mạnh mẽ của 4 yếu tố: bản chất của giống, điều kiện sinh thái, kỹ thuật canh tác và các vấn đề sau thu hoạch. Tại cuộc hội thảo của các nhà di truyền chọn giống, các nhà hóa sinh học đến từ tất cả các nước trồng lúa trên thế giới tại viện lúa Quốc tế IRRI (tháng 10/1978), người ta đã chia chất lượng lúa gạo thành bốn nhóm: 1) Chất lượng xay xát (Milling quality); 2) Chất lượng thương phẩm (Market quality); 3) Chất lượng nấu nướng và ăn uống (Cooking and eating quality); 4) Chất lượng dinh dưỡng (nutritive quality). Đây là cơ sở cho các nhà chọn giống nghiên cứu, đánh giá chất lượng của các dòng, giống lúa triển vọng.
- 27. 15 * Chất lượng xay xát: của lúa gạo thể hiện ở ba chỉ tiêu chính: tỷ lệ gạo lật, tỷ lệ gạo xát và tỷ lệ gạo nguyên. Trong đó, tỷ lệ gạo nguyên là chỉ tiêu quan trọng nhất và cũng là yếu tố chịu ảnh hưởng của môi trường nhiều nhất; tỷ lệ gạo lật và gạo xát chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi bản chất của giống. Xay xát thực chất là quá trình loại bỏ vỏ trấu, phôi và vỏ cám. Khi loại bỏ các thành phần này thì hàm lượng của cellulose và lipid bị giảm xuống rõ rệt. Khi giảm hàm lượng cellulose ở ngoài sẽ giúp tăng khả năng tiêu hoá, còn khi giảm hàm lượng lipid sẽ làm tăng khả năng bảo quản. Việc loại bỏ phôi và vỏ cám cũng sẽ làm giảm hàm lượng protein, có thể làm giảm được sự mất mát nhiều dinh dưỡng do xay xát bằng kỹ thuật xử lý thuỷ nhiệt, ngâm vớt thóc, hấp phơi khô rồi mới xát. Tỷ lệ vỏ trấu trung bình từ 20- 22% và có thể thay đổi từ 16- 26%. Cám và phôi hạt chiếm khoảng 10%. Do đó tỷ lệ gạo trắng thường ở khoảng 70% (Khush và cs, 1979) [96]. Tỷ lệ gạo nguyên tính theo % trọng lượng gạo xát. Thóc có chất lượng xay xát tốt là thóc sau khi xát cho tỷ lệ gạo tổng số và gạo nguyên cao. Tỷ lệ gạo nguyên biến động rất lớn. Đây là một tính trạng di truyền và chịu nhiều ảnh hưởng của môi trường, đặc biệt là nhiệt độ và độ ẩm trong thời gian chín và sau thu hoạch (Khush và ctv, 1979) [96]. Nắng nóng, sự thay đổi đột ngột của ẩm độ không khí, những điều kiện không thuận lợi của môi trường trong suốt thời gian chín đều là những nguyên nhân làm xuất hiện những vết rạn trong hạt và làm tăng tỷ lệ gẫy của hạt gạo khi xát. Tỷ lệ gạo nguyên thường đạt cao nhất khi lúa chín từ 28 - 30 ngày sau trỗ, thu hoạch sớm quá (20 ngày sau trỗ) hay muộn quá (35 ngày sau trỗ trở đi) đều làm giảm tỷ lệ gạo nguyên [15], [90]. Tỷ lệ gạo nguyên còn phụ thuộc vào thời điểm tuốt lúa sau khi gặt. Nghiên cứu trên giống Khao dawk mali 105 cho thấy thời điểm tuốt lúa sau thu hoạch 5 - 10 ngày không ảnh hưởng đến tỷ lệ gạo nguyên nhưng nếu để sau 10 - 15 ngày tỷ lệ gạo nguyên giảm rõ rệt. Phân bón cũng là yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ gạo nguyên trong đó ảnh hưởng rõ rệt nhất là lân [95]. Tỷ lệ
- 28. 16 gạo trắng thường ít biến động và nó cũng ít phụ thuộc vào môi trường (Bùi Chí Bửu và cs, 2000) [6]. * Chất lượng thương phẩm: Bao gồm kích thước, hình dạng hạt, độ trắng trong, độ bạc bụng, mùi thơm của gạo…Trên thị trường thế giới cũng như ở thị trường trong nước dạng hạt gạo thon dài và tỷ lệ trắng trong cao đang rất được ưa chuộng. Kích thước hạt là tính trạng rất đặc trưng của giống, tùy từng giống khác nhau mà hạt gạo có hình dáng thon dài, dài, bầu hay tròn. Khi nghiên cứu về hình dạng và kích thước hạt gạo các nhà nghiên cứu cho rằng kích thước hạt gạo là tính trạng di truyền số lượng được kiểm soát bởi đa gen. Ở lúa lai, kích thước hạt có sự phân ly vượt trội đặc biệt là chiều dài hạt [122]. Lúa đặc sản và lúa cổ truyền ở Việt Nam có kích thước và hình dạng hạt nhỏ hơn so với các giống lúa cải tiến. Các giống lúa đặc sản miền Bắc thường có hạt nhỏ hơn và hương thơm hơn so với các giống lúa đặc sản miền Nam [16]. Kích thước hạt có thể được biểu hiện bởi các chỉ tiêu về trọng lượng, thể tích hoặc chiều dài hạt, chiều dài và chiều rộng hạt là hai chỉ số được sử dụng phổ biến. Chiều dài và hình dạng hạt là tính trạng di truyền số lượng. Hạt F1 thường có kích thước trung gian giữa bố và mẹ. Hạt F2 cũng thường có sự phân ly vượt trội so với cả dạng hạt tròn và hạt dài. Mặc dù di truyền chiều dài hạt là rất phức tạp nhưng lại thưòng ổn định sớm trong cá thế hệ phân ly. Do đó nếu kiểu hạt mong muốn không xuất hiện ở F2 thì khó có thể tìm thấy dạng hạt tốt hơn ở F3, nhưng nếu nó đã có ở F2 thì thường ít bị phân ly ở thế hệ tiếp theo. Theo Jenning và ctv (1979), chiều dài hạt và đặc tính hình thái hạt di truyền độc lập với nhau và có thể đựơc kết hợp với các tính trạng phẩm chất như hàm lượng amylose, hoặc kiểu cây, thời gian sinh trưởng. Tính trạng chiều dài hạt rất ổn định và rất ít bị ảnh hưởng bởi môi trường, nó được điều khiển bởi đa gen. Thứ tự mức độ tính trội được ghi nhận như sau: hạt dài> hạt trung bình> hạt ngắn> hạt rất ngắn [92].
- 29. 17 Thị hiếu người tiêu dùng về hình dạng hạt rất thay đổi, có nơi thích hạt tròn, có nơi thích hạt trung bình nhưng dạng hạt thon dài là được ưa chuộng nhiều nhất trên thị trường quốc tế. Độ bạc bụng là một tiêu chí quan trọng để đánh giá chất lượng gạo của một giống, nó không ảnh hưởng đến chất lượng cơm nhưng ảnh hưởng lớn đến thị hiếu của người tiêu dùng. Vết bạc thường xuất hiện ở bụng, trên lưng hoặc ở trung tâm hạt gạo và các vết gãy của hạt gạo cũng xuất phát từ những điểm bạc này. Chính vì thế mà tỷ lệ bạc bụng có tỷ lệ nghịch với tỷ lệ gạo nguyên [16]. Độ bạc bụng chịu ảnh hưởng của môi trường nhiều hơn là do bản chất giống. Nhiệt độ thấp dần vào thời kỳ sau trỗ đến chín làm giảm tỷ lệ hạt bạc, sự chênh lệch nhiệt độ ngày đêm có tác dụng giúp các hạt tinh bột trong hạt gạo sắp xếp chặt hơn, giảm tỷ lệ hạt bạc. Trái lại khi hạt vào chắc gặp nhiệt độ cao làm các hạt tinh bột sắp xếp lỏng lẻo hơn dẫn tới tỷ lệ hạt bạc bụng cao. Nhiệt độ ảnh hưởng tới độ bạc của hạt lúa rõ nhất là trong thời kỳ trỗ. Lúa cấy ở ruộng có mực nước quá cao hay bị hạn cũng làm tăng độ bạc của hạt gạo [77]. Các hoạt động sau thu hoạch ít tác động tới độ bạc của hạt gạo. Mặc dù thế một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng phơi thóc trong nắng nhẹ làm giảm độ ẩm từ từ, hạt gạo sẽ trong hơn khi bị làm giảm ẩm độ đột ngột [93]. Trong những nghiên cứu về di truyền độ bạc bụng của gạo Ấn Độ và Mỹ, người ta nhận thấy độ bạc trắng ở trung tâm hạt do gen lặn wc điều khiển và độ bạc trắng ở bụng hạt do gen lặn wb điều khiển. Người ta thấy rằng đó là một tính trạng bị ảnh hưởng bởi tương tác giữa gen và môi trường. Độ bạc bụng của hạt gạo được điều khiển bởi đa gen và đa gen này có ảnh hưởng tương hỗ và phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh (Lê Doãn Diên, 2003) [16]. * Hàm lượng amylose: Chất lượng nấu ăn và nếm thử được xác định bởi hàm lượng amylose và nhiệt hóa hồ mà ít phụ thuộc vào hàm lượng protein. Người Việt Nam thường thích cơm mềm nhưng lại ráo và đậm. Nếu hàm lượng amylose trung bình từ 22-24% thì nhiệt hóa hồ cũng trung bình và cơm sẽ mềm; nếu hàm lượng amylose từ 25-26% thì cơm hơi khô nhưng lại cứng; hàm lượng amylose nhỏ hơn 22%, cơm hơi ướt và nhạt (Nguyễn Thị Trâm, 2001) [65].
- 30. 18 Shen và cs (1990), cho rằng hàm lượng amylose do một gen kiểm soát, gen kiểm soát hàm lượng amylose cao trội hoàn toàn với gen kiểm soát hàm lượng amylose thấp khi lai giữa nhóm Indica có hàm lượng amylose cao và lúa nếp. Tuy nhiên, trong tổ hợp lai giữa lúa Indica có hàm lượng amylose thấp và lúa nếp thì tính di truyền amylose được kiểm soát bởi gen số lượng [108]. Theo Lin (1989), độ dẻo được kiểm soát bởi một gen lặn wx , nên nội nhũ của gạo nếp chỉ chứa amylopectin với kiểu gen 3n=wxwxwx, ngược lại ở gạo tẻ bao gồm cả amylose và amylopectin được kiểm soát bởi gen trội Wx. Hoạt động tính trội của alen Wx không bị ảnh hưởng do thay đổi hàm lượng amylose của cây bố, nhưng số lượng alen trội Wx ảnh hưởng đến hàm lượng amylose trong nội nhũ [101], [102]. Zhang và Peng (1996), nghiên cứu đặc điểm di truyền hàm lượng amylose của 7 cha mẹ có màu vỏ cám đen, nâu, đỏ và trắng và hàm lượng amylose từ 0,93% đến 30,13%. Kết quả chỉ ra ảnh hưởng cộng trội đóng vai trò quan trọng đối với sự di truyền của hàm lượng amylose [121]. * Hàm lượng protein tổng số: là chỉ tiêu quan trọng đối với chất lượng dinh dưỡng của hạt gạo. Protein có trong gạo được đánh giá cao hơn so với các loại ngũ cốc khác vì lượng lysine chiếm trung bình khoảng 4%. Hàm lượng protein của lúa thường trung bình khoảng 7% ở gạo xát trắng và 8% ở gạo lứt. Phẩm chất của gạo tuỳ thuộc vào lượng protein trong hạt. Khi lượng protein tăng, do di truyền hay do canh tác, thì lượng protein mất trong lúc xay xát cũng giảm, chứng tỏ phần lớn protein tăng thêm không phải ở trong cám. Như vậy, về mặt dinh dưỡng, gạo có protein cao tốt hơn gạo có lượng protein bình thường (Jennings và cs., 1979) [92]. Các nhà chọn giống đã cố gắng nâng cao hàm lượng protein trong hạt nhưng ít thành công. Nghiên cứu của Chang và Somrith B (1979), cho biết di truyền tính trạng protein do đa gen điều khiển và có hệ số di truyền khá thấp, có thể do ảnh hưởng tương tác mạnh mẽ giữa kiểu gen và môi trường [81]. Trong quá trình canh tác, nếu không bón hay bón ít đạm, thì các giống lúa cao
- 31. 19 sản chỉ chứa một lượng protein tương đương với lúa địa phương. Nhưng khi được bón nhiều đạm và áp dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác thì hàm lượng protein sẽ tăng (Jennings và cs., 1979) [92]. * Nhiệt hóa hồ: Khi hạt tinh bột được tác động bởi nhiệt độ hoặc hóa chất thì các phân tử tinh bột bị phá vỡ thông qua sự nóng chảy hay còn gọi là nhiệt hóa hồ (Vũ Hiếu Đông và cs., 2005) [23]. Nhiệt hóa hồ có thể liên quan một phần với lượng amylose của tinh bột. Nhiệt hóa hồ thấp không liên hệ chặt với lượng amylose cao, thấp hay trung bình. Gạo có nhiệt hóa hồ cao có phẩm chất kém (Jennings và cs., 1979) [92]. Nhiệt hóa hồ còn là tính trạng dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường, theo sự thay đổi nhiệt độ trong giai đoạn hạt vào chắc (Heu và cs., 1976) [102]. * Độ bền thể gel: Trong cùng một nhóm có hàm lượng amylose cao giống nhau (>25%), giống lúa nào có độ bền thể gel mềm hơn, giống lúa đó được ưa chuộng nhiều hơn (Tang S.X và cs., 1989) [112]. Cơm nấu có độ bền thể gel cứng sẽ khô cứng nhanh hơn cơm nấu có độ bền thể gel mềm. Tang S.X và cs (1989) cho rằng: độ bền thể gel được điều khiển bởi đơn gen và nhiều gen phụ bổ sung. Ðộ bền thể gel biến động rất lớn giữa hai vụ Ðông xuân và Hè thu, giữa các điểm canh tác khác nhau (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000) [6],[111]. Độ bền thể gel cứng trội hơn độ bền thể gel cấp trung bình và mềm (Kiani và cs., 2008) [97]. Tang và cs (1989) khảo sát độ bền thể gel và nhiệt hóa hồ của 45 giống lúa có hàm lượng amylose thấp cho thấy, về độ bền thể gel có 34 giống thuộc nhóm mềm, 9 giống thuộc nhóm trung bình và 2 giống thuộc nhóm cứng; về nhiệt hóa hồ có 35 giống thuộc nhóm thấp, 1 giống thuộc nhóm trung bình và 4 giống thuộc nhóm cao. Kết quả này cho thấy các giống lúa có hàm lượng amylose thấp thường có độ bền thể gel mềm và nhiệt hóa hồ thấp; tuy nhiên cũng có một số trường hợp không có tương quan thuận, lúa có hàm lượng amylose thấp vẫn có độ bền thể gel trung bình hoặc cứng và nhiệt hóa hồ trung bình hoặc cao [111].
- 32. 20 Bùi Chí Bửu (1996) thống kê giá trị trung bình các tính trạng phẩm chất của 94 giống lúa trong vụ Đông Xuân và 80 giống trong vụ Hè Thu cho biết, phẩm chất hạt thay đổi theo mùa vụ gieo trồng, điều kiện canh tác, thời tiết trong quá trình sản xuất [4]. * Chất lượng cơm ăn: Ngoài tính trạng thon dài, trong suốt, tỷ lệ gạo nguyên cao thì chất lượng nấu nướng và ăn uống cũng rất cần thiết trên thương trường. Chất lượng nấu nướng và ăn uống được đánh giá qua các chỉ tiêu về nhiệt độ hoá hồ, hàm lượng amylose, hương thơm và các phẩm chất của cơm như độ nở, độ hút nước, độ bóng, độ rời, độ chín…Chất lượng nấu nướng và ăn uống phản ánh thị hiếu người tiêu dùng ở các khu vực. Sản phẩm chính của lúa gạo là cơm, tính ngon miệng của cơm quyết định do yếu tố vật lý là độ dẻo, độ mềm của cơm và yếu tố hoá học là mùi thơm (Nguyễn Văn Hiển, 2000) [32]. Hương thơm là một trong những tính trạng quan trọng nhất quyết định đến giá trị thương phẩm và chất lượng gạo. Hương thơm đựơc hình thành là nhờ ảnh hưởng của hợp chất 2- acetyl-1pyroline gây ra. Gen điều khiển hương thơm của hạt gạo đã được nghiên cứu và đưa ra nhiều kết luận khác nhau. Raniah và Rao (1953) cho rằng hương thơm ở gạo có được là nhờ sự tương tác của nhiều gen, vì vậy khi phân tích con lai F2 thu được các tỷ lệ phân ly khác nhau: 9:7; 15:1; 13:3. Nagaraju và cộng sự (1975), Raghuram Redy và cộng sự (1981) cho rằng tính thơm được kiểm tra bởi sự có mặt dồng thời 3 gen trội bổ sung và có tác dụng ngay từ thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng. Sood và Siddig (1978), Trần Đình Long, Hoàng Văn Phần (1996) quan sát thấy tính thơm do cặp gen lặn điều khiển hoạt động ở cả lá và hạt. Còn Tomar, Nanda (1983) cho rằng tính thơm được kiểm tra bởi 2 hoặc 3 cặp gen [30]. Cho đến nay, việc lai tạo giống lúa cải tiến có phẩm chất gạo thơm rất ít thành công so với việc khai thác tính trạng này từ giống lúa cổ truyền như Basmati (Ấn Độ), Khao Dawk Mali (Thái Lan), Nàng thơm chợ Đào, Tám thơm (Việt Nam).
- 33. 21 Các gen quy định hương thơm có thể bị ảnh hưởng bởi môi trường như Nàng thơm chợ Đào chỉ duy trì mùi thơm khi trồng ở chợ Đào (Long An), Tám thơm chỉ thích hợp khi trồng ở đồng bằng sông Hồng và sẽ mất mùi thơm khi trồng ở đồng bằng sông Cửu Long, giống Basmati chỉ có hương thơm khi trồng ở vùng có nhiệt độ lạnh (dẫn theo Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2003) [5]. Ở Việt Nam có tập đoàn các giống lúa thơm đặc sản khá phong phú, do đó việc phát triển và nghiên cứu về lúa thơm cũng đã được nhiều nhà khoa học quan tâm. 1.1.5. Những nghiên cứu trong lĩnh vực chọn tạo giống lúa Trong sản xuất nông nghiệp, giống đóng vai trò quan trọng trong việc tăng sản lượng và chất lượng cây trồng, nâng cao hiệu quả kinh tế, giảm chi phí sản xuất. Đặc tính của giống (kiểu gen), yếu tố môi trường và kỹ thuật canh tác quyết định năng suất của giống. Những sự thay đối về khí hậu, đất, nước ảnh hưởng rất lớn đến năng suất. Có sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường, kiểu gen tốt chỉ được biểu hiện trong một phạm vi nhất định của môi trường. Vì vậy đánh giá tính ổn định của và thích nghi của của giống với môi trường thường được sử dụng để đánh giá giống. Hầu hết các nước trồng lúa trên thế giới đều quan tâm nghiên cứu về giống. Viện nghiên cứu lúa quốc tế International Rice Research Institute (IRRI) đã có chương trình nghiên cứu lâu dài về chọn giống, tạo giống nhằm đưa ra những giống có đặc trưng chính như: thời gian sinh trưởng, tính chống bệnh, sâu hại, năng suất, chất lượng gạo tốt… Giống lúa mới được coi là giống lúa tốt thì phải có độ thuần cao, thể hiện đầy đủ các yếu tố di truyền của giống đó, khả năng chống chịu tốt các điều kiện ngoại cảnh bất lợi của từng vùng khí hậu, đồng thời chịu thâm canh, kháng sâu bệnh hại, năng suất cao, phẩm chất tốt và ổn định qua nhiều thế hệ. Hiện nay với kỹ thuật sinh học phát triển con người ngày càng can thiệp sâu hơn, thúc đẩy nhanh quá trình chọn tạo giống mới có lợi cho con người bằng phương pháp tạo giống như: lai hữu tính, xử lý đột biến đặc biệt là kỹ thuật di truyền đang đóng góp có hiệu quả vào việc cải tiến giống lúa.
- 34. 22 Việc sử dụng các giống lúa ngắn ngày, đã cho phép làm nhiều vụ trong năm và cũng cho phép bố trí thời vụ gieo cấy trong vụ Đông Xuân muộn hơn nhằm né tránh lũ muộn và rét ở đầu vụ, đồng thời cũng là hướng tận dụng tốt nhất nguồn bức xạ mặt trời, nguồn nước.., để tăng khả năng quang hợp thuần của ruộng lúa, tạo năng suất cao. 1.1.5.1. Phương hướng chọn tạo giống lúa Theo Gupta.P.C và Otoole.J.C (1976) phương hướng chọn tạo giống lúa cạn thay đổi tuỳ theo vùng sinh thái nhưng phương hướng chung có thể thay đổi như sau: - Năng suất cao, ổn định. - Có nhiều dạng hình phong phú, thích nghi với từng điều kiện sinh thái cụ thể của vùng. - Chiều cao cây trung bình (110-130 cm), khả năng đẻ nhánh khá từ 3-4 dảnh/khóm lên dần tới 20 dảnh/khóm. - Thân cứng, chống đổ tốt . - Có đặc điểm về chất lượng hạt phong phú. - Chuyển từ dạng bông to sang dạng nhiều bông trong điều kiện sinh thái thuận lợi. - Mạ khoẻ, bộ rễ khoẻ, ăn sâu. - Tỷ lệ hạt lép thấp, hạt mẩy, đều, chín tập trung. - Phản ứng với quang chu kỳ ở các mức độ khác nhau. - Chịu hạn tốt, khả năng cạnh tranh được với cỏ dại. - Chống chịu được với bệnh đạo ôn, khô vằn, đốm nâu, bệnh biến màu hạt, chống sâu đục thân, rầy nâu. - Chịu được đất nhiều dinh dưỡng, thiếu lân, thừa nhôm hoặc đất chua [28]. Theo Chang T.T (1984) thì mục tiêu chung của các nhà chọn tạo giống lúa cạn ở vùng Đông Nam Á và IRRI như sau: - Nâng cao năng suất bằng cách phát triển kiểu hình có chiều cao cây trung bình, đẻ nhánh khá để thay thế các giống lúa cổ truyền cao cây thân yếu.
- 35. 23 - Giữ được cơ chế chống hoặc chịu có liên quan đến ổn định năng suất, tính chống chịu hoặc chịu được với bệnh đạo ôn, chịu hạn, khả năng phục hồi đẻ nhánh sau mỗi đợt hạn. - Tạo ra được những giống có thời gian sinh trưởng khác nhau để thích hợp với các vùng sinh thái khác nhau. - Đặc tính nhạy cảm với quang chu kỳ có thể là một yêu cầu cho một số vùng như ở Đông Bắc Thái Lan. - Giữ được đặc tính nông học tốt: Bông dài, dinh dưỡng bông cao, hạt không hở vỏ, hàm lượng amylose thấp đến trung bình. - Giữ được hoặc nâng cao tính chống chịu với các yếu tố bất lợi của đất: thiếu lân, độc tố nhôm, mangan trong đất chua, mặn và thiếu kẽm, sắt trong đất kiềm. - Nâng cao tính chống chịu sâu bệnh [80]. Dựa vào quan hệ giữa kiểu cây và năng suất, Jennings 1979 đã nhấn mạnh rằng, biện pháp chọn giống có thể tiến đến một kiểu cây cải tiến (nửa lùn) cho vùng nhiệt đới đó là những giống chín sớm, chống được bệnh bạc lá và đạo ôn, thấp cây, chống đổ, ngoài những giống nhiệt đới tương tự hiện có. Mặt khác ông cũng cho rằng nhờ biện pháp chọn giống có thể tạo được những giống nhiệt đới có năng suất cao, có phản ứng với đạm và có cả những đặc trưng đặc biệt mà không thường thấy ở những giống thương mại trồng ở vùng nhiệt đới là: - Thời gian sinh trưởng ngắn, khoảng 100-125 ngày (từ khi gieo mạ đến chín) và không mẫm cảm với quang chu kỳ chiếu sáng. - Những đặc trưng dinh dưỡng kể cả mọc khoẻ vừa phải và có số nhánh vừa phải, kết hợp với lá tương đối nhỏ, màu lục sẫm, mọc thẳng đứng. - Thân rạ thấp và cứng, chống đổ tốt. - Chống được những nòi nấm bệnh đạo ôn đã được phát hiện [92]. Kết quả nghiên cứu của Viện lúa Quốc tế cho thấy hiện tượng lốp đổ có ảnh hưởng rất lớn đên năng suất, có thể làm giảm đến 75% nếu lúa đổ trước
- 36. 24 chín 30 ngày hoặc sớm hơn. Phần lớn năng suất bị giảm khi đổ sớm là do tỷ lệ hạt thui tăng lên. Nên cần chọn tạo giống thích hợp, thấp cây, thân cứng, chống đổ là mục tiêu hàng đầu trong chiến lược cải tạo giống của Viên nghiên cứu lúa Quốc tế (Nguyễn Xuân Hiển và cs, 1976) [30]. Mục đích của những nhà chọn tạo giống là tạo ra các giống lúa vừa có năng suất cao, vừa chống chịu được với sâu bệnh để đảm bảo hiệu quả kinh tế lớn. Painter (1951) đã nghiên cứu trong việc chọn giống chống sâu, ông cho rằng tính chống chịu sâu hại của cây thường có cơ chế phức tạp nhưng có thể chia thành 3 dạng như sau: - Không ưa thích: cây có những yếu tố làm sâu hại không thích đẻ trứng, ăn hoặc đến trú ẩn. - Không duy trì sự sống: cây chịu ảnh hưởng xấu đến sự sống, sinh trưởng và sinh sản của sâu hại. - Chịu đựng: khả năng cây chủ bị thiệt hại ít khi có một quần thể sâu đông đủ để gây ra thiệt hại nặng cho những cây chủ mẫn cảm (theo Nguyễn Văn Hiển và cộng sự, 2000) [32] . Trước năm 1960 (theo Nguyễn Xuân Hiển và cộng sự, 1976) [30], ở Ấn Độ người ta đã có nhiều công trình nghiên cứu chọn tạo giống lúa. Kết quả của những công trình đó đã đi tới những hướng chọn giống sau: - Chọn giống có năng suất cao. - Chọn giống theo khả năng phản ứng mạnh với việc bón nhiều phân. - Chọn giống theo tính chín sớm. - Chọn giống chịu nước và chịu úng. - Chọn giống theo tính chống mặn và chống kiềm của đất. - Chọn giống theo tính chống hạn, chống đổ ngã. - Chọn giống lúa không rụng hạt. - Chọn giống lúa để chống lúa dại. - Chọn giống lúa theo tính chống bệnh.
- 37. 25 1.1.5.2. Những nghiên cứu về chọn tạo giống lúa tại Việt Nam Trong số các giống lúa được tạo ra ở nước ta phần lớn là do lai tạo. Giống lúa đầu tiên được lai tạo và đưa vào sản xuất là giống lúa ngắn ngày Nông nghiệp 1 của nhà bác học Lương Đình Của (1961), (Nguyễn Văn Hiển, Trần Thị Nhàn, 1982 [31]), đã đáp ứng yêu cầu tăng thêm 1 vụ lúa ở vùng đồng bằng và Trung du Bắc bộ trong những năm đầu thập niên 60. Giống lúa chiêm 424 (NN75-2) do Phan Hùng Diêu (1978) tạo ra là giống có khả năng chịu chua, phèn đã thay thế các giống chiêm cũ ở nhiều nơi trên miền Bắc. Giống lúa VN10 là giống lúa xuân sớm có khả năng chịu chua, chịu rét cho năng suất khá ổn định, giống này đã tồn tại trong suốt 25 năm qua (Trần Như Nguyện, 1979 ) [46]. Giống CN4, 79-1 có thời gian sinh trưởng 87 - 90 ngày thích hợp cho phương thức gieo thẳng, đáp ứng yêu cầu tăng vụ (Nguyễn Hữu Nghĩa và cs, 1995 ) [45]. Trong những năm gần đây, công tác nghiên cứu, chọn tạo, thử nghiệm và đưa vào sản xuất các giống lúa mới đã được đẩy mạnh ở các Viện nghiên cứu, các trường Đại học Nông nghiệp, các Trạm, Trại trong cả nước. Theo Nguyễn Thị Lang, Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long đã nghiên cứu chọn tạo giống lúa xuất khẩu cho đồng bằng sông cửu long (giai đoạn 2011-2013), kết quả đạt được như sau: - Sử dụng hiệu quả vật liệu trong đó 200 giống lúa mùa địa phương, 200 giống lúa cao sản và 72 giống lúa du nhập đã tạo một khối lượng sàn lọc bố mẹ cho vật liệu lai. Có 22 giống có hàm lượng protein trên 8% gồm: OM96L, OM6600, OM6L, OM6832, OM6691,... - Phân tích đa dạng di truyền cho kết quả phân nhóm mạnh mẽ, phát triển được 6 quần thể hồi giao, thực hiện 500 tổ hợp lai với 72.000 dòng được chọn lọc qua nhiều thế hệ F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, qua 3 năm và các công nghệ khác nhau như khai thác biến dị tế bào soma, khai thác biến dị nuôi cấy túi phấn và các ứng dụng về chỉ thị phân tử trong chọn lọc để rút ngắn thời gian chọn giống.
- 38. 26 - Thực hiện 120 thí nghiệm tại Viện Lúa và 72 điểm thí nghiệm tại đất của nông dân vùng đồng bằng sông Cửu Long qua hai vụ Hè Thu và Đông Xuân. Đưa vào sản xuất 90 dòng/giống triển vọng. 31 giống được khảo nghiệm Quốc gia liên tục từ 2-3 vụ. - Bảy giống lúa được công nhận Quốc gia: OM6161, OMCS2009, OM6600, OM5629, OM5954, OM6377, OM5891. Hai giống xin công nhận sản xuất thử: OM5953, OM 4488; có 32 giống triển vọng thơm ngon, ngắn ngày đang chuẩn bị đưa ra sản xuất trong vài năm tới như OM10041, OM10040, OM28L, OM 7L, OM6L, OM 10375, OM70L... [40]. Theo Khuất Hữu Trung, Lê Huy Hàm (2013), Viện Di truyền Nông nghiệp bằng nghiên cứu giải mã genome một số giống lúa địa phương đã đánh giá đa dạng di truyền của 6 tập đoàn giống lúa bản địa nghiên cứu, qua đó tuyển chọn được 36 giống lúa điển hình phân bố ở các vùng miền khác nhau, có độ đa dạng cao, để phục vụ cho quá trình giải mã genome (07 mẫu giống chất lượng; 06 mẫu giống chịu hạn; 06 mẫu giống chịu mặn; 07 mẫu giống kháng rầy nâu; 05 mẫu giống kháng đạo ôn và 05 mẫu giốngkháng bạc lá). Đồng thời đã giải mã thành công genome của 36 giống lúa bản địa ưu tú. Xây dựng được cơ sở dữ liệu genotype và phenotype (các đặc tính nông học, chất lượng, chống chịu sâu bệnh, đặc tính lý hóa và các đặc điểm hình thái) của 36 giống lúa nghiên cứu. Xác định được tổng số 783 SNPs và InDels có ý nghĩa (các SNPs và InDels nằm trong vùng gen liên quan đến các tính trạng nông sinh học quan trọng) của 36 mẫu lúa nghiên cứu. Bên cạnh đó, nhóm tác giả này đã thiết kế được 35 markers (CAPs, dCAPs và SSLP) là những marker chức năng liên kết với các gen đích để xác định chính xác các alen/gen giúp qui tụ nhanh, chính xác các gen đích trong lai tạo giống [66]. Nguyễn Trọng Khanh (2011-2013), Viện Cây lương thực đã thu thập, đánh giá, phân loại được hơn 1.000 mẫu giống nguồn gen lúa theo các chỉ tiêu khác nhau; đã khai thác nguồn gen tạo được nguồn vật liệu khởi đầu mới gồm hơn 600 tổ hợp lai, mẫu xử lý đột biến theo các hướng nghiên cứu ngắn ngày, năng suất cao, kháng bệnh bạc lá, bệnh đạo ôn và rầy nâu, chất lượng cao.
- 39. 27 - Kết quả nghiên cứu đã có 10 giống đã được chọn tạo thành công và đang được khảo nghiệm quốc gia như: Gia Lộc 102, Gia Lộc 105, Gia Lộc 106, Gia Lộc 107, Gia Lộc 159, Gia lộc 160, LTH24, LTH31, Việt thơm 2,... Trong đó các giống Gia Lộc 102, Gia Lộc 159, LTH31 được đánh giá là các giống qua 2 - 3 vụ khảo nghiệm có triển vọng [39]. Trần Đình Giỏi, Lê Thị Dự và Phạm Văn Sơn (2013), đã xác định được 2 giống lúa cực sớm thích hợp cho điều kiện canh tác tỉnh Trà Vinh là OM5451 và OM8923 và 3 giống lúa ngắn ngày (95-100 ngày), thích hợp cho sản xuất ổn định 2 vụ lúa vùng nhiễm mặn 3-4 tháng của Trà Vinh như: OM6976, OM6377, OM5464 [26]. Dương Xuân Tú (2013), đã chọn được 39 dòng lúa thơm, mang các đặc điểm theo mục tiêu chọn tạo. So sánh chính qui các dòng lúa thơm, đã rút ra được 2 giống triển vọng là HDT5 và HDT7 cho khảo nghiệm sản xuất [67]. Lưu Minh Cúc (2013): Đã thu thập được 261 dòng/giống lúa, sử dụng 557 chỉ thị ADN để khảo sát lựa chọn ra bộ chỉ thị tham chiếu bao gồm các chỉ thị sau: - Bộ chỉ thị đánh giá sơ bộ (5 chỉ thị): RM11, RM21, RM163, RM481, RM3412. - Bộ chỉ thị chuẩn (20 chỉ thị): Gồm 5 chỉ thị trên: RM11, RM21, RM163, RM481, RM3412 và 15 chỉ thị khác: RM1, RM5, RM6, RM17, RM25, RM206, RM215, RM333, RM3252, RM3843, RM7097, R4M13, MADS3, SO1160, S11033. - Bộ chỉ thị mở rộng (10 chỉ thị): RM19, RM223, RM341, RM3486, RM5758, RM10825, RM17954, RM26063, MADS8, EST20 [12]. Đỗ Việt Anh và cs (2013) nghiên cứu, chọn tạo giống lúa chịu hạn cho vùng đất cạn và vùng có điều kiện khó khăn đã thu thập, đánh giá 343 mẫu dòng giống, 20/192 mẫu giống lúa có hệ số tương đồng di truyền cao và chứa các alen chịu hạn, 1645 dòng được chọn lọc cho vùng đất cạn nhờ nước trời và 1920 dòng cho vùng bấp bênh nước. Các dòng giống nêu trên là những vật liệu khởi đầu tốt để phục vụ công tác chọn tạo giống lúa chịu hạn mới ở Việt Nam [1].
- 40. 28 Theo Lại Đình Hòe và cs (2013), đã tuyển chọn được 04 giống lúa có khả năng chịu hạn tốt, thích hợp với vùng Tây Nguyên cả trong vụ Đông Xuân và Hè Thu là: CH207, CH208, IR74371-54, IR78913-3-19, năng suất đạt 61,3 - 69,9 tạ/ha. Giống lúa chịu hạn thích hợp cho vùng Nam Trung Bộ cả trong vụ Đông Xuân và Hè Thu là CH207, CH208, năng suất đạt từ 53,1 - 67,5 tạ/ha [37]. Kết quả chọn tạo giống lúa ngắn ngày, năng suất cao phù hợp vùng sinh thái Nam Trung bộ (2010- 2012) của Lưu Văn Quỳnh, Trần Văn Mạnh và cs đã nghiên cứu chọn tạo và khảo nghiệm được 2 giống AN13, AN26-1 được Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận là giống sản xuất thử cho vùng sinh thái Nam Trung bộ [50]. Những thành tựu trên là sự nỗ lực của các nhà khoa học và quản lý nông nghiệp góp phần tích cực nâng cao sản lượng và diện tích lúa trên toàn quốc. Vì thế, việc nghiên cứu, đánh giá từng giống lúa thích hợp với các vùng sinh thái và kỹ thuật canh tác nhằm phát huy hết tiềm năng của giống là một biện pháp hữu ích, mang lại hiệu quả cho sản xuất. 1.2. Cơ sở khoa học và những kết quả nghiên cứu về mật độ gieo cấy và phân bón cho cây lúa 1.2.1. Cơ sở khoa học và những kết quả nghiên cứu về mật độ gieo cấy cho cây lúa Trong quần thể ruộng lúa, mật độ gieo, cấy và số dảnh cấy có liên quan đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất. Nếu gieo cấy cấy quá dày hoặc nhiều dảnh trên khóm thì bông lúa sẽ nhỏ đi đáng kể, hạt có thể nhỏ hơn và cuối cùng năng suất sẽ giảm. Vì vậy, muốn đạt được năng suất cao thì người sản xuất phải biết điều khiển cho quần thể ruộng lúa có số bông tối ưu mà vẫn không làm bông nhỏ đi, số hạt chắc và độ chắc hạt trên bông không thay đổi. Căn cứ vào tiềm năng năng suất của giống, tiềm năng đất đai, khả năng thâm canh của người sản xuất và vụ gieo trồng để định ra số bông cần đạt một cách hợp lý.
- 41. 29 1.2.1.1. Một số kết quả nghiên cứu về m t ộ gieo cấy trên thế giới Mật độ cấy là một biện pháp kỹ thật canh tác quan trọng, phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên, dinh dưỡng, đặc điểm của giống. Khi nghiên cứu vấn đề này Sasato (1996) đã kết luận: Trong điều kiện dễ canh tác, lúa mọc tốt thì nên cấy mật độ thưa, ngược lại phải cấy dày. Giống lúa cho nhiều bông thì cấy dày không có lợi bằng giống to bông. Vùng lạnh nên cấy dày hơn so với vùng nóng ẩm, mạ dảnh to nên cấy thưa hơn mạ dảnh nhỏ, lúa gieo muộn nên cấy dày hơn so với lúa gieo sớm. Suichi Yoshida (1985) đã khẳng định: trong ruộng lúa cấy, khoảng cách thích hợp cho lúa đẻ nhánh khoẻ và sớm thay đổi từ 20 x 20cm đến 30 x 30cm. Theo ông, việc đẻ nhánh chỉ xảy ra đến mật độ 300 cây/m2 , nếu tăng số dảnh cấy lên nữa thì chỉ có những dảnh chính cho bông. Năng suất tăng khi mật độ cấy tăng lên 182 - 242 dảnh/m2 . Số bông trên đơn vị diện tích cũng tăng theo mật độ nhưng lại giảm số hạt trên bông. Mật độ geo cấy thực tế là vấn đề tương quan giữa số dảnh cấy và sự đẻ nhánh. Thường gieo cấy thưa thì cây lúa đẻ nhánh nhiều, cấy dày thì đẻ nhánh ít. Trong phạm vi khoảng cách cấy từ 50 x 50 cm đến 10 x 10 cm, khả năng đẻ nhánh có ảnh hưởng đến năng suất. Ông thấy rằng, năng suất hạt của giống IR-154-451 (một giống có khả năng đẻ nhánh ít) tăng lên với việc giảm khoảng cách cấy 10 x 10cm. Đối với giống có khả năng đẻ nhánh khoẻ (IR8) năng suất đạt cực đại ở khoảng cách cấy 20 x 20cm [73]. Holiday (1960) cho rằng: Quan hệ giữa mật độ và năng suất cây lấy hạt là quan hệ phi tuyến tính, tức là mật độ lúc đầu tăng năng suất tăng nhưng tăng mật độ quá thì năng suất lại giảm. 1.2.1.2. Một số kết quả nghiên cứu về m t ộ gieo cấy Việt Nam Theo Phạm Văn Cường, Hà Thị Minh Thuỳ (2006) kết luận: mật độ cấy ảnh hưởng đến chỉ số diện tích lá của lúa lai và lúa thuần khác nhau. Lúa lai có chỉ số diện tích lá đạt cực đại sớm hơn và giảm chậm, còn lúa thuần thì ngược lại cực đại đạt muộn hơn và giảm nhanh chóng. Lúa thuần với mật độ
- 42. 30 cấy dày (70 khóm/m2 ) có tốc độ tích luỹ chất khô (CGR) cao hơn so với mật độ cấy thưa, tuy nhiên ở giai đoạn trỗ và chín sáp CGR khi cấy mật độ 50 khóm/m2 lại cao nhất [14]. Nguyễn Như Hà (2006) kết luận: tăng mật độ cấy làm cho việc đẻ nhánh của một khóm giảm. So sánh số dảnh cấy trên khóm của mật độ cấy thưa 45 khóm/m2 và mật độ cấy dày 85 khóm/m2 thì thấy số dảnh đẻ trong một khóm lúa ở công thức cấy thưa lớn hơn 0,9 dảnh/khóm (ở vụ Xuân) và tăng lên 1,9 dảnh/khóm (ở vụ Mùa). Về dinh dưỡng, khi tăng lượng đạm bón ở mật độ cấy dày có tác dụng tăng tỷ lệ dảnh hữu hiệu. Tỷ lệ dảnh hữu hiệu tăng tỷ lệ thuận với mật độ đến 65 khóm/m2 ở vụ Mùa và 75 khóm/m2 ở vụ Xuân. Tăng bón đạm ở mật độ cao khoảng 55 - 65 khóm/m2 làm tăng tỷ lệ dảnh hữu hiệu [29]. Tác giả Nguyễn Văn Hoan (1999) cho rằng ở mật độ cấy dày trên 40 khóm/m2 thì để đạt 7 bông hữu hiệu trên khóm cần cấy 3 dảnh (nếu mạ non). Với loại mạ thâm canh, số nhánh cần cấy trên khóm được định lượng theo số bông cần đạt nhân với 0,8 [33]. Trong điều kiện phân nhiều thì việc xác định mật độ cấy phải dựa vào khả năng đẻ nhánh, trái lại ở điều kiện phân ít thì phải dựa vào số thân chính. Theo Nguyễn Văn Luật (2001) trước năm 1967, người dân trồng lúa thường cấy thưa với mật độ 40 x 40 cm hoặc 70 x 70 cm ở một vài ruộng sâu, còn ngày nay có xu hướng cấy dày 20 x 20 cm; 20 x 25cm; 15 x 20cm; 10 x 15cm [43]. Theo Trần Thúc Sơn (1995) thì mở rộng khoảng cách cấy (20 x 30cm) là con đường tốt nhất để giảm lượng gieo cần thiết cho 1 ha (25kg) mà không làm giảm năng suất [54]. Theo Nguyễn Văn Hoan (2002) với các giống lúa lai nên cấy 2-3 dảnh với mật độ 50-55 khóm/m2 và cấy 3-4 dảnh với mật độ 40-45 khóm/m2 [34]. Theo Nguyễn Trường Giang, Phạm Văn Phượng (2011) chiều cao cây, chiều dài bông, số hạt chắt/bông, tỷ lệ hạt chắt và khối lượng 1.000 hạt ở nghiệm thức sạ hàng với lượng giống sạ 50 kg/ha và mật độ sạ hàng với
- 43. 31 lượng giống 100 kg/ha đều lớn hơn so với nghiệm thức sạ tay (sạ vải) mật độ sạ với lượng giống 200 kg/ha. Năng suất ở nghiệm thức sạ hàng với lượng giống 50 kg/ha, sạ hàng với lượng giống sạ 100 kg/ha và sạ tay 100 kg/ha đều cao hơn nghiệm thức gieo sạ tay truyền thống 200 kg/ha. Trong đó nghiệm thức sạ hàng 100 kg/ha cho năng suất cao nhất (6,76 tấn/ha) và làm tăng năng suất đến 19,75% [24]. Theo Nguyễn Trung Tiền (2002), trong vùng đất nhiễm mặn ở Kiêng Giang sạ lúa giống OM576 với lượng giống sạ 150 kg/ha cho năng suất cao nhất [57]. Phan Hữu Tôn (2002), lượng giống TN13-5 cần cho 1 sào Bắc bộ từ 1,5 - 2 kg, nên gieo mạ thưa, khoảng 8 - 10 kg/sào Bắc bộ để mạ to dảnh và cấy mật độ 50 khóm/m2 và cấy 1-2 dảnh/khóm, không cấy to dảnh để lúa nhanh bén rễ hồi xanh, đẻ khỏe và tập trung, tỷ lệ bông hữu hiệu cao [64]. Nguyễn Văn Tuất, Phạm Đức Hùng (2007), đối với 2 huyện là Chợ Mới (tỉnh An Giang) và Phù Cát (tỉnh Bình Định) thì lượng giống gieo 80- 100 kg/ha trên 2 phương thức gieo (sạ lang và sạ hàng) đều có năng suất cao và hiệu quả hơn so với lượng giống gieo 120 kg/ha [70]. Tóm lại việc nghiên cứu về mật độ đã cũng cố thêm về quy trình thâm canh cho cây lúa. Năng suất các giống lúa được cải thiện đáng kể thông qua việc điều chỉnh chế độ canh tác như chế độ bón phân và mật độ gieo cấy. Việc bố trí mật độ hợp lý nhằm tận dụng nguồn năng lượng ánh sáng mặt trời, hạn chế sâu bệnh hại và tạo tiền đề cho năng suất cao. 1.2.2. Cơ sở khoa học và những nghiên cứu về phân bón cho cây lúa 1.2.2.1. Những nghiên cứu về phân bón cho cây lúa trên thế giới Trong lịch sử phát triển nông nghiệp, phân bón luôn được xem là yếu tố quan trọng trong hệ thống canh tác để tăng năng suất cây trồng. Theo Viện Khoa học Nông nghiệp Rumani “Không cách nào hiệu lực hơn ể nâng cao năng suất bằng phân bón” [29]. Tại Ấn Độ, phân bón đã góp phần quan trọng trong việc tăng sản lượng ngũ cốc của nước này từ 1% năm 1950 lên đến 58% năm 1995. Theo đánh giá