Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến trên một số giống lúa mới tại Huyện Điện Biên, tỉnh Điện Biên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN THỊ KHANG LY

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT

THÂM CANH LÚA CẢI TIẾN TRÊN MỘT SỐ

GIỐNG LÚA MỚI TẠI HUYỆN ĐIỆN BIÊN,

TỈNH ĐIỆN BIÊN

Ngành: Khoa học cây trồng

Mã số ngành: 60 62 01 10

LUẬN VĂN

THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. ĐẶNG QUÝ NHÂN

Thái Nguyên - 2014

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là

trung thực và chƣa đƣợc sử dụng để bảo vệ bởi một học vị nào.

Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã đƣợc

cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc.

Học viên

Nguyễn Thị Khang Ly

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ii

LỜI CẢM ƠN

Thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải

tiến trên một số giống lúa mới tại huyện Điện Biên- tỉnh Điện Biên ", tôi

xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trƣờng Đại học Nông Lâm Thái

Nguyên, Phòng quản lý đào tạo khoa Sau Đại học, các thầy cô giáo trực tiếp

tham gia giảng dạy lớp cao học K20 Khoa học cây trồng đã quan tâm và tạo

mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành khóa học.

Tôi xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến TS. Đặng Quý Nhân,

ngƣời hƣớng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ tôi trong việc định hƣớng đề

tài cũng nhƣ trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Tôi cũng xin chân trọng cảm ơn lãnh đạo, đội ngũ cán bộ và hộ nông

dân ở các địa phƣơng đặt thí nghiệm đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp tôi

có những tƣ liệu để hoàn thành luận văn này.

Do điều kiện và phạm vi nghiên cứu có hạn, luận văn không tránh khỏi

những thiếu sót, tác giả luận văn kính mong nhận đƣợc sự chỉ dẫn và góp ý

thêm của các thầy giáo, cô giáo và các bạn đồng nghiệp để luận văn đƣợc

hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 21 tháng 11 năm 2014

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Khang Ly

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

iii

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN ..............................................................................................i

LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................ii

MỤC LỤC........................................................................................................iii

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT................................................. v

DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... vi

DANH MỤC CÁC HÌNH..............................................................................viii

MỞ ĐẦU........................................................................................................... 1

1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 1

2. Mục đích nghiên cứu của đề tài .................................................................... 3

3. Ý nghĩa của đề tài......................................................................................... 3

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU................................. 4

1.1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu.......................................................... 4

1.2. Tình hình sản suất lúa trên thế giới và Việt nam ....................................... 5

1.2.1. Tình hình lúa trên thế giới....................................................................... 5

1.2.2. Tình hình sản xuất lúa ở trong nƣớc ....................................................... 8

1.3. Nghiên cứu cơ bản về cây lúa .................................................................. 11

1.3.1. Nghiên cứu về loài phụ Japonica .......................................................... 11

CHƢƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 22

2.1. Đối tƣợng, địa điểm nghiên cứu............................................................... 22

2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................ 22

2.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ......................................................... 22

2.2. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu..................................................... 22

2.2.1. Nội dung nghiên cứu............................................................................. 22

2.2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu....................................................................... 22

2.3. Kỹ thuật chăm sóc.................................................................................... 24

2.3.1. Ngâm, ủ và làm mạ ............................................................................... 24

2.3.2. Làm đất, cấy .......................................................................................... 24

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

iv

2.3.3. Biện pháp chăm sóc .............................................................................. 24

2.4. Các chỉ tiêu và phƣơng pháp theo dõi...................................................... 25

2.4.1. Chỉ tiêu chất lƣợng mạ .......................................................................... 25

2.4.2. Chỉ tiêu về hình thái .............................................................................. 25

2.4.3. Chỉ tiêu về thời gian sinh trƣởng, phát triển ......................................... 26

2.4.4. Các chỉ tiêu năng suất ........................................................................... 26

2.4.5. Các chỉ tiêu về sâu bệnh hại:................................................................. 27

2.4.6. Phƣơng pháp xử lý số liệu..................................................................... 30

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN........................ 31

3.1. Diễn biến thời tiết khí hậu vụ mùa 2013 và vụ xuân 2014...................... 31

3.2. Một số đặc điểm sinh trƣởng phát triển trong giai đoạn mạ của các giống

lúa tham gia thí nghiệm................................................................................... 32

3.3. Các đặc điểm nông sinh học chủ yếu của các dòng, giống lúa tham gia

thí nghiệm........................................................................................................ 35

3.3.1. Thời gian sinh trƣởng............................................................................ 35

3.3.2. Động thái đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm................................ 37

3.3.3. Động thái ra lá của các dòng, giống lúa thí nghiệm ............................. 41

3.3.4. Chiều cao cây, khả năng đẻ nhánh và góc độ đẻ nhánh của các giống

lúa tham gia thí nghiệm................................................................................... 44

3.3.5. Một số đặc điểm hình thái của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm. 49

3.4. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa tham gia

thí nghiệm........................................................................................................ 54

3.5. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống lúa thí nghiệm................. 59

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................................................. 61

1. Kết luận ....................................................................................................... 61

2. Đề nghị ........................................................................................................ 62

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

v

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

BVTV: Bảo vệ thực vật

CT : Công thức

CT1 : Công thức 1 (Phƣơng pháp canh tác truyền thống)

CT2 : Công thức 2 (Ứng dụng kỹ thuật SRI)

FAO : Tổ chức nông lƣơng thế giới (Food and Agriculture and Organization)

IPM : Quản lý dịch hại tổng hợp (Integrated Pest Management)

KHKT: Khoa học kỹ thuật

TB : Trung bình

TGST: Thời gian sinh trƣởng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lƣợng lúa của toàn thế giới trong vài

thập kỷ gần đây ..................................................................................... 5

Bảng 1.2. Một số nƣớc có sản lƣợng và xuất khẩu gạo cao trên thế giới......... 6

Bảng 1.3. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam qua các thời kỳ 1970 -2012...... 9

Bảng 3.1. Diễn biến thời tiết vụ mùa 2013, và vụ xuân 2014 tại Điện Biên .. 31

Bảng 3.2. Một số đặc điểm giai đoạn mạ của các giống tham gia thí nghiệm

vụ mùa năm 2013................................................................................ 33

Bảng 3.3. Một số đặc điểm giai đoạn mạ của các giống tham gia thí nghiệm

vụ xuân năm 2014 ............................................................................... 34

Bảng 3.4. Các thời kỳ sinh trƣởng, phát triển của các dòng, giống lúa vụ mùa

năm 2013............................................................................................. 36

Bảng 3.5. Các thời kỳ sinh trƣởng, phát triển của các giống lúa vụ xuân

năm 2014............................................................................................. 37

Bảng 3.6. Động thái đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm vụ mùa

năm 2013............................................................................................. 38

Bảng 3.7. Động thái đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm vụ xuân

năm 2014............................................................................................. 40

Bảng 3.8. Động thái ra lá của các giống lúa thí nghiệm vụ mùa năm 2013 ... 41

Bảng 3.9. Động thái ra lá của các giống lúa vụ Xuân năm 2014.................... 43

Bảng 3.10. Chiều cao cây, khả năng đẻ nhánh và góc độ đẻ nhánh của các

giống tham gia thí nghiệm vụ mùa năm 2013..................................... 45

Bảng 3.11. Chiều cao cây, khả năng đẻ nhánh và góc độ đẻ nhánh của các

giống tham gia thí nghiệm vụ xuân năm 2014.................................... 48

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

vii

Bảng 3.12. Một số đặc điểm hình thái của các giống tham gia thí nghiệm vụ

mùa năm 2013 ..................................................................................... 50

Bảng 3.13. Một số đặc điểm hình thái của các giống tham gia thí nghiệm vụ

xuân năm 2014 .................................................................................... 53

Bảng 3.14. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí

nghiệm trong vụ mùa năm 2013 ......................................................... 55

Bảng 3.15. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng, giống

lúa thí nghiệm trong vụ xuân năm 2014 ............................................. 57

Bảng 3.16. Tình hình sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của các giống lúa

tham gia thí nghiệm............................................................................. 59

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

viii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 3.1. Động thái ra lá của các giống lúa ở công thức 1 vụ mùa

năm 2013......................................................................................... 42

Hình 3.2. Động thái ra lá của các giống lúa thí nghiệm ở công thức 2

năm 2013......................................................................................... 42

Hình 3.3. Động thái ra lá của các giống lúa ở công thức 1 vụ xuân

năm 2014......................................................................................... 43

Hình 3.4. Động thái ra lá của các giống lúa ở công thức 2 vụ xuân

năm 2014......................................................................................... 44

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

1

MỞ ĐẦU

1. Đặt vấn đề

Lúa (Oryza sativa L.) là một trong những cây trồng cung cấp nguồn

lƣơng thực quan trọng nhất của loài ngƣời, với 40% dân số thế giới sử dụng

lúa gạo làm thức ăn chính và có ảnh hƣởng đến đời sống của ít nhất 65% dân

số thế giới. Theo dự báo của FAO (Food and Agriculture and Organization),

thế giới đang nguy cơ thiếu hụt lƣơng thực do dân số tăng nhanh (khoảng hơn

9 tỷ ngƣời năm 2050), sức mua lƣơng thực, thực phẩm tại nhiều nƣớc tăng,

biến đổi khí hậu toàn cầu khắc nghiệt diễn ra khô hạn, bão lụt và quá trình đô

thị hóa làm giảm đất lúa, nhiều nƣớc phải dành quỹ đất để trồng lúa nƣớc, lúa

chịu hạn và chịu ngập úng. Chính vì vậy, an ninh lƣơng thực là vấn đề cấp

thiết hàng đầu của thế giới ở hiện tại và trong tƣơng lai.

Việt Nam là một nƣớc nông nghiệp, sản xuất lúa gạo luôn là vấn đề

quan trọng, liên quan trực tiếp đến an ninh lƣơng thực và chiến lƣợc phát triển

kinh tế - xã hội của đất nƣớc. Việt Nam có trên 70% dân số sống ở nông thôn,

gắn liền với truyền thống và tập quán sản xuất lƣơng thực, trong đó lúa gạo là

chủ yếu, chiếm gần 90% tổng sản lƣợng lƣơng thực. Trong những năm gần

đây, khi lƣơng thực đã đƣợc đảm bảo thì thì câu hỏi lớn đặt ra đối với các cấp

chính quyền và nhiều hộ nông dân là làm thế nào để sản xuất lúa gạo thành

hàng hoá, tăng hệ số sử dụng đất, tăng hệ số sử dụng phân bón để đem lại thu

nhập cao hơn cho ngƣời sản xuất lúa, đồng thời góp phần bảo vệ đƣợc môi

trƣờng sinh thái.

Huyện Điện Biên là một huyện trọng điểm về sản xuất lƣơng thực, thực

phẩm của tỉnh Điện Biên. Trong tổng diện tích đất nông nghiệp là 136.926 ha

thì đất trồng lúa chỉ có 8.303 ha, tuy có diện tích đất trồng lúa ít song phân bố

khá tập trung, màu mỡ, địa hình bằng phẳng.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

2

Trong những năm qua, với phong trào thâm canh tăng năng suất cây

trồng đã đƣợc các cấp chính quyền và nhận dân chú trọng, đẩy mạnh áp dụng

các tiến bộ KHKT nhƣ giống, phân bón, thuốc BVTV, chƣơng trình 3 giảm 3

tăng, quản lý dịch hại tổng hợp IPM… đã đem lại hiệu quả kinh tế cao, cung

cấp ra thị trƣờng lƣợng sản phẩm 20000 - 30000 tấn, thu nhập tăng từ 15 -

20%, các giống lúa có năng suất cao nhƣ IR64, Bắc thơm 7, Hƣơng thơm 1

hàng năm chiếm trên 90% diện tích gieo cấy toàn huyện. Tuy nhiên, từ năm

2005 đến nay mất ổn định về năng suất lúa hàng vụ, sâu bệnh phát sinh gây hại

mạnh đã ảnh hƣởng nghiêm trọng đến năng suất, chất lƣợng chất lƣợng lúa gạo

Điện Biên, chi phí sản xuất tăng cao, môi trƣờng đất bị suy thoái rõ rệt.

Do sử dụng lƣợng giống gieo quá cao, mật độ lúa trên quần thể ruộng

lúa dày; lạm dụng phân bón hóa học để tăng năng suất đã dẫn đến tình trạng

giảm khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh và dịch hại, suy thoái đất

canh tác, ô nhiễm môi trƣờng…

Kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến là phƣơng pháp canh tác lúa sinh thái

và hiệu quả, nhƣng lại giảm chi phái đầu vào nhƣ giống, phân bón, thuốc trừ

sâu và nƣớc tƣới. Kỹ thuật này thỏa mãn đƣợc hai mục tiêu là hiệu quả kinh tế

cao và nền nông nghiệp bền vững và khắc phục những nhƣợc điểm của canh

tác lúa truyền thống nhƣ cấy mạ già, cấy dày, to khóm, giữ nƣớc liên tục, lạm

dụng phân hóa học và thuốc trừ sâu đã làm ức chế tiềm năng di truyền lúa.

Bằng việc cấy mạ non, cấy thƣa, làm cỏ sục bùn, sử dụng phân và điều tiết

nƣớc hợp lý đã tạo điều kiện cho tiềm năng di truyền của lúa đƣợc phát huy

và qua đó thúc đẩy sinh trƣởng và phát triển để tạo năng suất cao. Với ƣu

điểm nổi bật của kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến, xuất phát từ thực trạng sản

xuất lúa của huyện Điện Biên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên

cứu ứng dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến trên một số giống lúa mới tại

huyện Điện Biên - tỉnh Điện Biên".

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

3

2. Mục đích nghiên cứu của đề tài

- Lựa chọn đƣợc giống lúa mới thuộc loài phụ Japonica thích hợp với

điều kiện hạn chế nƣớc tƣới trong môi trƣờng biến đổi khí hậu và địa hình

phức tạp nhƣ Điện Biên.

- Đánh giá khả năng áp dụng Hệ thống canh tác lúa cải tiến cho các

giống lúa thuộc loài phụ Japonica.

3. Ý nghĩa của đề tài

Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học

Là cơ sở khoa học để ứng dụng tiến bộ kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến

trong sản xuất lúa tại huyện Điện Biên.

Kết quả nghiên của đề tài là những tƣ liệu quan trọng phục vụ trong công

tác nghiên cứu, giảng dạy và học tập trong các trƣờng Cao đẳng, Đại học về

chuyên ngành cây lƣơng thực nói chung và chuyên sâu về cây lúa nói riêng.

Ý nghĩa thực tiễn

Thành công của đề tài sẽ góp phần mở rộng diện tích lúa áp dụng kỹ

thuật thâm canh lúa cải tiến.

Kết quả của đề tài sẽ giúp chọn đƣợc thêm giống mới năng suất cao,

mang lại hiệu quả kinh tế thiết thực cho ngƣời trồng lúa.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

4

CHƢƠNG 1:

TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

1.1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu

Nƣớc ta là nƣớc nông nghiệp gắn liền với nền văn hóa lúa nƣớc. Trình

độ sản xuất lúa ở Việt Nam đƣợc đánh giá là tƣơng đối cao so với nhiều nƣớc

khác. Tuy nhiên, phƣơng pháp canh tác lúa truyền thống đã có từ lâu đời. Do

sử dụng lƣợng giống gieo quá cao, mật độ lúa trên quần thể ruộng lúa dày;

cấy mạ già tuổi gây chột mạ, cây lúa lâu hồi xanh, đẻ nhánh kém, số nhánh

hữu hiệu thấp, bông lúa nhỏ, hạt ít dẫn đến năng suất thấp, lạm dụng phân bón

hóa học để tăng năng suất lúa đã dẫn đến tình trạng giảm khả năng chống chịu

với điều kiện ngoại cảnh và dịch hại, suy thoái đất canh tác, ô nhiễm môi

trƣờng. Sử dụng nƣớc tƣới ngập thƣờng xuyên trong canh tác lúa truyền thống

dẫn tới lãng phí.

Mặc dù vậy, từ năm 2003, phƣơng pháp canh tác lúa nƣớc cải tiến bắt

đầu đƣợc thử nghiệm ở nƣớc ta. Kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến đƣợc đặc

trƣng bởi mật độ gieo cấy thƣa, tuổi mạ non và chế độ nƣớc luôn kết hợp giữa

lớp nƣớc nông, lộ và phơi ruộng.

Đánh giá kết quả triển ứng dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến , giai

đoạn 2003 -2009 của Cục Bảo vệ thực vật, Bộ Nông nghiệp và Phát triển

Nông thôn cho thấy, kỹ thuật này có hiệu quả vƣợt trội so với phƣơng pháp

canh tác thông thƣờng. Cụ thể, lƣợng thóc giống giảm từ 50-90%, phân đạm

giảm 20-25%, tăng năng suất bình quân 9-15 %. Ứng dụng kỹ thuật thâm

canh lúa cải tiến cũng hạn chế đƣợc dịch hại phát triển đồng thời tăng khả

năng chống chịu sâu, bệnh của cây lúa. Lợi nhuận thu đƣợc của ruộng áp

dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến tăng trung bình so với phƣơng pháp

canh tác theo truyền thống là trên 2 triệu đồng/ha, giá thành/kg thóc giảm

trung bình 342 đồng đến 520 đồng. Ngoài các lợi ích trên, tiết kiệm nƣớc

tƣới cũng đƣợc xem là một tiêu chí quan trọng khi xem xét lựa chọn kỹ thuật

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

5

canh thâm canh lúa cải tiến, đặc biệt đối với những vùng có điều kiện khó

khăn về nguồn nƣớc.

Nhƣ vậy, việc nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến để

nâng cao năng suất lúa cho huyện Điện Biên tỉnh - Điện Biên là cần thiết.

1.2. Tình hình sản suất lúa trên thế giới và Việt nam

1.2.1. Tình hình lúa trên thế giới

Diện tích canh tác lúa trên thế giới trong vài thập kỷ gần đây có xu

hƣớng tăng xong tăng mạnh nhất vào thập niên 90 của thế kỷ XX và có xu

hƣớng ổn định từ những năm đầu của thế kỷ XXI và đạt 164 triệu ha năm

2011. Về năng suất của lúa cũng tăng dần qua các năm và tăng nhanh nhất

vào thập niên 90. Từ thập niên 90 và những năm đầu của thế kỷ XXI năng

suất lúa tăng chậm lại song nhìn chung năng suất tăng gần gấp đôi từ 27,48

tạ/ha năm 1980 lên 43,82 tạ/ha vào năm 2011. Sản lƣợng lúa thế giới tăng từ

396,8 triệu tấn năm 1980 lên trên 721 triệu tấn năm 2011 (Bảng 1.1).

Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lƣợng lúa của toàn thế giới trong

vài thập kỷ gần đây

Năm Diện tích

(nghìn ha )

Năng suất

(Tạ/ha)

Sản lƣợng

(Triệu tấn)

1980 144.412 27,48 396,871

1990 146.961 35,29 518,556

2000 154.056 38,91 599,355

2005 155.026 40,92 634,390

2007 155.953 42,12 656,807

2008 159.251 43,07 685,875

2009 161.421 42,04 678,682

2010 163.054 42,78 700,230

2011 164.120 43,82 721,034

2012 162.317 45,47 738,187

2013 166.084 44,86 745,172

(Nguồn: FAOSTAT, 2014)[32]

Theo FAO sản lƣợng lúa thế giới năm 2013 đạt 745 triệu tấn (tƣơng

đƣơng 484,3 triệu tấn gạo) so với 466,6 triệu tấn gạo năm 2010, tăng 4 %. Sản