Tài liệu Tuyển chọn giống lúa ngắn ngày và xác định các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp ở tỉnh quảng bình

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN XUÂN KỲ TUYỂN CHỌN GIỐNG LÚA NGẮN NGÀY VÀ XÁC ĐỊNH CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC PHÙ HỢP Ở TỈNH QUẢNG BÌNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HUẾ - 2017 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN XUÂN KỲ TUYỂN CHỌN GIỐNG LÚA NGẮN NGÀY VÀ XÁC ĐỊNH CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC PHÙ HỢP Ở TỈNH QUẢNG BÌNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ SỐ: 62.62.01.10 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS. TS. TRẦN THỊ LỆ TS. HOÀNG KIM HUẾ - 2017 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 hoàn thành 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. Tác giả luận án Nguyễn Xuân Kỳ LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án này, tôi luôn nhận được sự giúp nhiệt tình về nhiều mặt của các thầy cô giáo, lãnh đạo của đơn vị công tác, các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới PGS.TS. Trần Thị Lệ và TS. Hoàng Kim, là những người cô, thầy giáo hướng dẫn khoa học luôn tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu để đi đến 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 trường Đại học Nông Lâm Huế, Khoa Nông học đã nhiệt tình giảng dạy, hướng dẫn và mọi điều kiện thuận lợi nhất giúp cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu; Tôi cũng xin bày tỏ lời cảm ơn đến lãnh đạo và đồng nghiệp thuộc CTCP Tổng Công ty Nông nghiệp Quảng Bình, Công ty TNHH MTV Giống Cây trồng Quảng Bình, Sở NN&PTNT Quảng Bình, Sở KH&CN Quảng Bình, Viện Cây Lương thực Cây Thực phẩm; các nhà khoa học và bạn bè đồng nghiệp đã luôn giúp đỡ, động viên và đóng góp nhiều ý kiến quý báu để tôi thực hiện hoàn thành đề tài nghiên cứu luận án; Tôi vô cùng biết ơn gia đình, cha mẹ đã sinh thành và 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! Tác giả luận án Nguyễn Xuân Kỳ MỤC LỤC MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 1. TÍNH CẤP THIẾT ......................................................................................................1 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI ..........................................................................................3 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ..........................................3 3.1. Ý nghĩa khoa học ......................................................................................................3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ......................................................................................................3 4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ..........................................................................................4 5. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN ...........................................................................4 Chương I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..............................................5 1.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................................5 1.1.1. Giới thiệu về cây lúa .............................................................................................. 5 1.1.2. Cơ sở khoa học của tuyển chọn giống lúa ngắn ngày ...........................................8 1.1.3. Cơ sở khoa học của nghiên cứu mật độ gieo sạ lúa ............................................20 1.1.4. Cơ sở khoa học của nghiên cứu phân bón cho lúa ..............................................22 1.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...........................................25 1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trên Thế giới và Việt Nam .....................25 1.2.2. Các kết quả chọn tạo giống lúa ở Việt Nam ........................................................28 1.2.3. Nghiên cứu về phân bón cho lúa trên Thế giới và Việt Nam .............................. 30 1.2.4. Các kết quả nghiên cứu về mật độ gieo trên Thế giới và Việt Nam. ..................36 1.2.5. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và tình hình sản xuất lúa tại Quảng Bình .....37 Chương II. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........43 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ................................................................................43 2.1.1. Phân bón ..............................................................................................................43 2.1.2. Giống lúa .............................................................................................................43 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..................................................................................45 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................................................................45 2.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ............................................................................45 2.3.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp đánh giá..............................................48 2.3.3. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu .............................................................. 52 Chương III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.........................................53 3.1. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH GIỐNG LÚA NGẮN NGÀY, NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG CÓ TRIỂN VỌNG, PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN SẢN XUẤT TẠI QUẢNG BÌNH VỤ ĐX2013-2014 VÀ HT 2014 ........................................................................53 3.1.1. Một số đặc điểm nông học của các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX2013-2014 và HT2014 .......................................................................................................................... 53 3.1.2. Nghiên cứu phản ứng sâu bệnh hại của các giống lúa thí nghiệm, vụ ĐX20132014 và HT2014 ............................................................................................................57 3.1.3. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí nghiệm, vụ ĐX2013 - 2014 và HT2014 ........................................................................................... 58 3.1.4. Kết quả đánh giá độ ổn định về năng suất và tính thích nghi của các giống lúa thí nghiệm tại các điểm nghiên cứu, vụ ĐX2013 - 2014 và HT2014.................................61 3.1.5. Nghiên cứu về chất lượng hạt gạo của các giống lúa thí nghiệm, vụ ĐX2013 2014 và HT2014 ............................................................................................................64 3.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THÂM CANH SẢN XUẤT GIỐNG LÚA MỚI NGẮN NGÀY ĐƯỢC XÁC ĐỊNH SV181 VÀ SVN1 TRÊN ĐẤT PHÙ SA KHÔNG ĐƯỢC BỒI HÀNG NĂM TẠI QUẢNG BÌNH VỤ ĐX2014 - 2015 VÀ HT2015 ..................................................................................69 3.2.1. Kết quả nghiên cứu lượng giống gieo sạ thích hợp đối với giống lúa SV181 và SVN1 trên đất phù sa không được bồi hàng năm tại Quảng Bình, vụ ĐX2014 - 2015 và HT2015 .....................................................................................................................69 3.2.2. Kết quả nghiên cứu lượng phân bón thích hợp đối với giống lúa SV181 và SVN1 trên đất phù sa không được bồi hàng năm tại Quảng Bình, vụ ĐX2014 -2015 và HT2015 .......................................................................................................................... 82 3.2.3. Phân tích hiệu quả kinh tế của các công thức thí nghiệm trên 2 giống lúa SV181 và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015...........................................91 3.3. KẾT QUẢ XÂY DỰNG MÔ HÌNH ỨNG DỤNG MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THÂM CANH GIỐNG LÚA NGẮN NGÀY SV181 VÀ SVN1 ĐƯỢC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT TẠI QUẢNG BÌNH, VỤ ĐX2015-2016 VÀ HT2016 .......................................................................................................................................93 3.3.1. Một số đặc tính nông học của giống lúa SV181, SVN1 và HT1 (đ/c) ở các mô hình tại Quảng Bình, vụ ĐX2015 - 2016 và HT2016 ...................................................93 3.3.2. Tình hình sâu bệnh hại trên giống lúa SV181 và SVN1 ở mô hình tại Quảng Bình, vụ ĐX 2015-2016 và HT 2016 ............................................................................94 3.3.3. Các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa SV181 và SVN1 ở các mô hình tại Quảng Bình, vụ ĐX2015 - 2016 và HT2016 ................................................................ 95 3.3.4. Năng suất của giống lúa SV181, SVN1 và HT1 (đ/c) ở các điểm mô hình tại Quảng Bình, vụ ĐX2015 - 2016 và HT2016 ................................................................ 96 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .........................................................................................102 1. Kết luận....................................................................................................................102 2. Đề nghị ....................................................................................................................102 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................105 DANH MỤC VIẾT TẮT BNN và PTNT : Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn BVTV : Bảo vệ Thực vật BT : Bố Trạch D/R : Dài/rộng ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long Đ/C : Đối chứng DHNTB : Duyên hải Nam Trung bộ ĐX : Đông Xuân FAO : Food and Agriculture Organization of the United (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 QN : Quảng Ninh 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 DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang Bảng 2.1. Nguồn gốc các giống lúa nghiên cứu ............................................................ 43 Bảng 2.2. Mô tả một số đặc điểm chính của các giống lúa thí nghiệm .........................44 Bảng 2.3 . Kết hợp các công thức thí nghiệm ............................................................... 46 Bảng 2.4. Kết hợp các công thức thí nghiệm ................................................................ 47 Bảng 3.1. Thời gian sinh trưởng của các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX2013-2014 và HT2014 .......................................................................................................................... 53 Bảng 3.2. Chiều cao cây, diện tích lá đòng và số lá/cây các giống thí nghiệm ............54 Bảng 3.3. Một số đặc điểm hình thái của các giống lúa thí nghiệm ............................. 56 Bảng 3.4. Tình hình sâu, bệnh hại trên các giống lúa thí nghiệm .................................57 Bảng 3.5. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa thí nghiệm ......................58 Bảng 3.6. Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các giống lúa thí nghiệm .....59 Bảng 3.7. Độ ổn định về năng suất của các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX2013 - 2014 .62 Bảng 3.8. Độ ổn định về năng suất của các giống lúa thí nghiệm vụ Hè Thu ..............62 Bảng 3.9. Chỉ số môi trường của các điểm thí nghiệm (Ij) ...........................................63 Bảng 3.10. Một số chỉ tiêu về hình thái hạt gạo của các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX2013 - 2014 và HT2014 tại Quảng Ninh, tỉnh Quảng Bình ....................................64 Bảng 3.11. Một số chỉ tiêu về hình thái hạt gạo của các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX2013 - 2014 và HT2014 tại Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình .........................................64 Bảng 3.12. Đặc tính chất lượng gạo của các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX2013 - 2014 và HT2014 tại Quảng Ninh, tỉnh Quảng Bình ............................................................... 65 Bảng 3.13. Đặc tính chất lượng gạo của các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX2013 - 2014 và HT2014 tại Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình ...................................................................65 Bảng 3.14. Các chỉ tiêu về chất lượng ăn uống của các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX 2013 - 2014 và HT2014 tại Quảng Ninh và Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình .....................66 Bảng 3.15. Chất lượng xay xát của các giống lúa thí nghiệm ĐX2013 - 2014 và HT2014 tại Quảng Ninh và Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình...............................................67 Bảng 3.16. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của giống lúa SV181 và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 ............................................................... 70 Bảng 3.17. Ảnh hưởng lượng giống gieo sạ đến khả năng đẻ nhánh và chiều cao cây của giống lúa SV181 và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 ........71 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 lúa SV181 và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 .....................................................................................................................73 Bảng 3.19. Ảnh hưởng của lượng giống gieo sạ đến khả năng tích lũy chất khô của giống lúa SV181 và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 ..............74 Bảng 3.20. Tình hình sâu hại trên giống lúa SV181 và SVN1 ở các công thức thí nghiệm ........................................................................................................................... 76 Bảng 3.21. Ảnh hưởng của lượng giống gieo sạ đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa SV181, SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 ..................77 Bảng 3.22. Ảnh hưởng lượng giống gieo sạ đến năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của giống lúa SV181, SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 ........................79 Bảng 3.23. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của giống lúa SV181 và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 ............................................................... 82 Bảng 3.24. Ảnh hưởng lượng phân bón đến khả năng đẻ nhánh và chiều cao cây của giống lúa SV181 và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 ..............84 Bảng 3.25. Ảnh hưởng phân bón đến chỉ số diện tích lá, diện tích lá đòng và độ tàn lá của giống lúa SV181 và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX2014 - 2015 và HT2015 .........85 Bảng 3.26. Ảnh hưởng của lượng phân bón đến khả năng tích lũy chất khô của giống lúa SV181 và SVN1 vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 tại Quảng Bình .........................85 Bảng 3.27. Tình tình bệnh hại đối với giống lúa SV181 và SVN1 ở các công thức thí nghiệm ........................................................................................................................... 87 Bảng 3.28. Ảnh hưởng của lượng phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa SV181, SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 ..................88 Bảng 3.29. Ảnh hưởng lượng phân bón đến năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của giống lúa SV181, SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015............89 Bảng 3.30. Hiệu quả kinh tế của các công thức thí nghiệm trên giống lúa SV181 và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 (trung bình 2 vụ) ...................91 Bảng 3.31. Một số đặc điểm nông học của giống SV181 và SVN1 ở các mô hình trong vụ ĐX 2015-2016 và HT 2016 ......................................................................................93 Bảng 3.32. Tình hình sâu bệnh hại đối với giống lúa SV181 và SVN1 trong vụ ĐX 2015-2016 và HT 2016 ..................................................................................................94 Bảng 3.33. Các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa ở các mô hình ....................95 Bảng 3.34. Năng suất của giống lúa SV181, SVN1 và HT1 (đ/c) tại các mô hình ......97 Bảng 3.35. Hiệu quả kinh tế của mô hình sản xuất giống lúa SV181 tại Quảng Bình, vụ ĐX2015-2016 và HT2016 ............................................................................................. 98 Bảng 3.36. Hiệu quả kinh tế của mô hình sản xuất giống lúa SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX2015-2016 và HT2016 ............................................................................................. 99 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Sự phân bố lúa trồng trên thế giới Hakim MA và cs (2013) ...........................6 Hình 3.2. Biểu đồ năng suất lý thuyết và năng suất thục thu các giống vụ Hè thu 2014 tại các điểm thí nghiệm..................................................................................................60 Hình 3.3: Tương quan giữa lượng giống gieo sạ với hàm lượng hợp chất khô của giống lúa SV181 và SVN1 giai đoạn chín ...............................................................................76 Hình 3.4: Biểu đồ so sánh năng suất thực thu của giống SV181 và SVN1 ở các lượng giống gieo sạ khác nhau trong vụ ĐX và HT ................................................................ 80 Hình 3.5. Tương quan giữa lượng giống gieo sạ với năng suất thực thu của giống lúa SV181 và SVN1 ............................................................................................................81 Hình 3.6: Tương quan giữa lượng phân bón với hàm lượng hợp chất khô của giống lúa SV181 và SVN1 giai đoạn chín.....................................................................................87 Hình 3.8: Tương quan giữa tổ hợp phân bón với năng suất thực thu của giống lúa SV181 và SVN1 ............................................................................................................91 1 MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT An ninh lương thực, khủng hoảng năng lượng, biến đổi khí hậu toàn cầu, ô nhiễm môi trường là ba vấn đề lớn của nhân loại. Việt Nam với trên 75% dân số phụ thuộc chủ yếu vào sản xuất nông nghiệp và 100% người Việt Nam sử dụng lúa gạo làm lương thực chính. Năm 2014, diện tích đất trồng lúa của Việt Nam là 7,78 triệu ha, năng suất trung bình đạt 5,77 tấn/ha và tổng sản lượng đạt 44,48 triệu tấn (FAO, 2015) [79]. Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường (2012) [18], dự báo đến năm 2100 mực nước biển sẽ dâng cao 1m và sẽ có khoảng 2,5% diện tích đất nông nghiệp ven biển miền Trung bị ngập lụt, GDP giảm 10%, tác động trực tiếp đến 8,9% dân số và đói nghèo sẽ tăng từ 21,2 - 35,0%. Theo Hossain MA và cs (2012) [83], nước biển dâng là một trong những nguyên nhân chính làm tăng nhanh diện tích đất nhiễm mặn và là một thách thức lớn đối với sản xuất lúa bền vững. Theo Hoàng Kim (2016) [47], ở Việt Nam cây lúa là cây lương thực chính và có vị trí trọng yếu trong an ninh lương thực. Ở Việt Nam cây lúa chiếm diện tích gieo trồng và sản lượng lớn nhất. Ngành sản xuất lương thực là ngành quan trọng nhất của nông nghiệp Việt Nam. Trong cơ cấu kinh tế của đất nước, nông nghiệp Việt Nam có vai trò làm giá đỡ nền tảng, đóng góp 22,1% GDP, gần 30% giá trị xuất khẩu và trên 60% lực lượng lao động. Theo Bộ NN&PTNT (2015) [17], sản phẩm từ lúa gạo là thức ăn không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày của mỗi người dân Việt Nam nói riêng và đông đảo cộng đồng dân cư trên Thế giới nói chung. Tốc độ tăng năng suất lúa gạo Việt Nam (1975 2014) vượt 1,73 lần so với tốc độ tăng năng suất lúa gạo bình quân chung của toàn Thế giới. Việc áp dụng các giống lúa mới ngắn ngày, năng suất cao, chất lượng tốt và các tiến bộ khoa học kỹ thuật thâm canh lúa cùng với những đổi mới về chủ trương chính sách của Nhà nước về đầu tư và phát triển chuỗi giá trị sản xuất lúa gạo, chuyển đổi cơ cấu, tái sản xuất nông nghiệp đã góp phần vào thành tích to lớn tăng năng suất lúa và xuất khẩu gạo. Tỉnh Quảng Bình nằm ở Bắc Trung Bộ có 6 huyện và 2 thành phố, thị xã, 75% dân số sản xuất nông nghiệp chủ yếu là sản xuất lúa. Tổng diện tích trồng lúa cả năm của tỉnh Quảng Bình là 48.900 ha, trong đó vụ Đông xuân là 26.900 ha, vụ Hè thu là 17.630 ha, lúa tái sinh 4.050 ha, lúa mùa 320 ha (Niên giám thông kê Quảng Bình, 2014) [53]. Theo Quảng Bình Potal (2016) [54], Quảng Bình là tỉnh có điều kiện khí hậu gió mùa, thời tiết khắc nghiệt, thường xuyên xảy ra gió bão, gió phơn Tây Nam (gió 2 Lào), lũ lụt, hạn hán, mưa rét làm ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất lúa nói riêng. Quảng Bình chỉ sản xuất được hai vụ lúa trong năm, cơ cấu bộ giống chủ yếu là lúa thuần chiếm 95%, lúa lai 5% diện tích. Bộ giống lúa thuần gồm giống lúa ngắn ngày, trung và dài ngày. Giống lúa ngắn ngày sản xuất cho cả hai vụ Đông xuân và Hè thu gồm các giống PC6, HT1, IR50404, KD18, DV108, có thời gian sinh trưởng từ 85 đến dưới 100 ngày. Giống lúa trung và dài ngày sản xuất trong vụ Đông xuân chủ yếu là các giống Xi23, X21, NX30, P6, IR353-66, có thời gian sinh trưởng từ 135 - 150 ngày. Những năm gần đây, sản xuất lúa của tỉnh Quảng Bình gặp nhiều khó khăn do điều kiện khí hậu, thời tiết bất lợi, giá cả vật tư nông nghiệp luôn biến động và ở mức cao. Nhưng điểm sáng trong sản xuất lúa ở tỉnh Quảng Bình là đã có nhiều chuyển biến tích cực theo hướng sản xuất hàng hóa, nâng cao giá trị trên đơn vị diện tích. Tuy vậy, thời gian gần đây việc chuyển đổi cơ cấu giống trong sản xuất lúa của tỉnh Quảng Bình diễn ra chậm. Bộ giống lúa trong sản xuất vẫn còn bảo thủ, ít thay đổi. Trong đó, vụ Đông xuân tỷ lệ sản xuất các giống dài ngày, chất lượng thấp vẫn còn chủ lực. Vụ Hè thu, tuy đã sử dụng giống chất lượng cao nhưng tỷ lệ còn thấp nên giá trị thu được trên đơn vị diện tích sản xuất lúa chưa cao. Tình trạng nông dân sản xuất lúa tái sinh và bỏ ruộng trong vụ Hè thu khá phổ biến, đã ảnh hưởng lớn đến năng suất và sản lượng lúa. Ngoài ra, trong điều kiện biến đổi khí hậu đã ảnh hưởng rõ đến sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất lúa nói riêng. Các quy luật về thời tiết trong năm bị đảo lộn, không tuân theo quy luật đã ảnh hưởng lớn sản xuất lúa. Gió mùa gây rét đậm, rét hại kèm theo mưa lớn đã gây thiệt hại hàng ngàn ha lúa vụ Đông xuân, phải gieo lại nhiều lần (điển hình năm 2009, 2010, 2011), làm thiệt hại lớn về kinh tế cho người sản xuất. Vụ Hè thu, đầu vụ nắng nóng kèm theo hạn hán gay thiếu nước cho nhiều vùng sản xuất lúa. Cuối vụ, mưa lụt đến sớm nhiều vùng lúa chưa thu hoạch hoặc lúa thu hoạch nhưng không phơi được do mưa bão, gây mất mùa thiệt hại kinh tế cho người sản xuất lúa (điển hình các vụ Hè thu 2008, 2009, 2010). Theo Sở NN&PTNT Quảng Bình (2013) [59], chủ trương của nghành nông nghiệp Quảng Bình đó là chuyển đổi giống lúa dài ngày vụ Đông xuân qua sản xuất các giống lúa trung ngày và ngắn ngày năng suất, chất lượng cao nhằm tránh được các đợt rét đậm và mưa lớn gây ngập úng đầu vụ, rút ngắn được thời gian sản xuất trên đồng ruộng, giảm chi phí sản xuất, trong khi năng suất và giá trị sản phẩm vẫn tương đương với các giống lúa dài ngày. Vụ Hè thu, sử dụng các giống ngắn ngày chất lượng cao để đảm bảo thu hoạch lúa cuối tháng 8 đầu tháng 9, nhằm tránh được lũ lụt vừa nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất lúa. Từ thực tiễn cấp thiết trên đây chúng tôi tiến hành đề tài: "Tuyển chọn giống lúa ngắn ngày và xác định các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp ở tỉnh Quảng Bình". 3 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Xác định được 1 - 2 giống lúa ngắn ngày, chất lượng, năng suất cao có khả năng thích ứng rộng, ít bị sâu bệnh hại phù hợp với điều kiện sản xuất tại Quảng Bình. Xác định được các biện pháp kỹ thuật canh tác (lượng giống gieo, bón phân) thích hợp cho giống lúa mới tuyển chọn, tại vùng sản xuất lúa ở Quảng Bình nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất. Thực hiện xây dựng các mô hình sản xuất các giống lúa mới tuyển chọn, được sử dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác (lượng giống gieo, phân bón) thích hợp tại Quảng Bình. 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 3.1. Ý nghĩa khoa học Đây là công trình nghiên cứu có hệ thống, các kết quả thu được nhằm cung cấp những dẫn liệu khoa học phục vụ công tác nghiên cứu, chọn tạo và tuyển chọn giống lúa ngắn ngày tại Quảng Bình. Xác định được mức độ ổn định và chỉ số thích nghi của các giống lúa mới, làm cơ sở cho việc phát triển bền vững giống lúa được tuyển chọn tại các vùng nghiên cứu. Công trình nghiên cứu là nguồn tài liệu tham khảo cho các công tác nghiên cứu khoa học, giảng dạy, chọn tạo giống lúa ngắn ngày tại Quảng Bình. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu đã xác định được 2 giống lúa mới SV181 và SVN1 có các chỉ tiêu sinh trưởng tốt, năng suất và chất lượng cao, mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn các giống lúa đang sản xuất đại trà. Đề tài xác định được một số biện pháp canh tác cho các giống lúa mới phù hợp với điều kiện sản xuất của địa phương. Đề tài góp phần chuyển đổi nhận thức bà con nông dân trong việc ứng dụng giống lúa mới với các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp, để nâng cao hiệu quả trong sản xuất lúa tại Quảng Bình, thông qua kết quả xây dựng một số mô hình trình diễn tại các địa phương. 4 4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU Phạm vi không gian: Nghiên cứu được tiến hành tại các huyện Lệ Thủy, Quảng Ninh, Bố Trạch, Quảng Trạch, Tuyên Hóa, thành phố Đồng Hới và thị xã Ba Đồn là các vùng sản xuất lúa của tỉnh Quảng Bình. Phạm vi thời gian: Nghiên cứu tiến hành từ tháng 12/2013 đến tháng 9/2016. Phạm vi đối tượng: Nghiên cứu trên 04 giống lúa mới triển vọng SV46, GL105, SV181 và SVN1 với giống đối chứng HT1. Phạm vi nội dung: Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển, chống chịu sâu bệnh hại và ngoại cảnh cảu các giống lúa mới; Các biên pháp kỹ thuật canh tác phù hợp với các giống mới và xây dựng mô hình ứng dụng các biện pháp kỹ thuật phù hợp với các giống mới được tuyển chọn. 5. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN Xác định được 2 giống lúa mới SV181 và SVN1 cho năng suất cao và ổn định, chất lượng cao, có thời gian sinh trưởng ngắn ngày phù hợp với điều kiện sản xuất vụ Đông xuân và Hè thu tại Quảng Bình. Các giống lúa đã được cấp bằng bảo hộ giống cây trồng mới trên toàn quốc của Cục Trồng trọt, Bộ NN&PTNT tại Quyết định số 418/QĐ-TT-VPBH ngày 30/9/2016 cho giống SV181 và Quyết định số 01/QĐ-TTVPBH ngày 06/1/2017 cho giống SVN1. Trong đó, giống lúa SV181 đã được công nhận chính thức tại Quyết định số 369/QĐ-BNN-TT ngày 15/2/2017 của Bộ Nông nghiệp & PTNT. Giống lúa SVN1 đã qua khảo nghiệm DUS, VCU theo quy định và đang trình hồ sơ công nhận giống cây trồng mới. Hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác 2 giống lúa mới ngắn ngày SV181 và SVN1 trên đất phù sa không được bồi đắp hàng năm tại Quảng Bình, đó là: Lượng hạt giống gieo sạ thích hợp 80 kg/ha, tổ hợp phân bón thích hợp 90 kg N + 80 kg P205 + 80 kg K2O, trên nền bón 10 tấn phân chuồng/ha và 500 kg vôi bột/ha. 5 Chương I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.1. Giới thiệu về cây lúa 1.1.1.1. Nguồn gốc cây lúa Đến nay, có nhiều giả thiết khác nhau về nguồn gốc của chi Lúa trên trái đất, nhưng hầu hết đều thừa nhận rằng các loài lúa hoang dại đã xuất hiện từ thời tiền sử của trái đất (thời Gondwana). Theo công bố của Chang và cs (1984) [74], O.sativa xuất hiện đầu tiên ở dãy Himalaya, Miến Điện, Lào, Việt Nam và Trung Quốc. Từ các trung tâm trên lúa Indica phát tán đến lưu vực sông Hoàng Hà và sông Dương Tử rồi sang Nhật Bản, Triều Tiên và từ đó biến thành chủng Japonica. Lúa được hình thành ở Indonesia và là sản phẩm của quá trình chọn lọc từ Indica. Ở Việt Nam, theo kết quả khảo sát nguồn gen cây lúa những năm gần đây tìm thấy các loài lúa dại mọc nhiều ở vùng Tây Bắc, Nam Trung bộ, đồng bằng sông Cửu Long, Tây Nguyên là các loài O.granulata, O.nivara, O.ridleyi, O.rufipogon. Với điều kiện khí hậu nhiệt đới, Việt Nam cũng có thể là cái nôi hình thành cây lúa nước. Từ lâu, cây lúa đã trở thành cây lương thực chủ yếu có ý nghĩa quan trọng trong nền kinh tế và xã hội của nước ta. Lúa trồng hiện nay có nguồn gốc từ lúa dại. Việc xác định trực tiếp tổ tiên của cây lúa trồng ở Châu Á (Oryza sativa) vẫn còn nhiều ý kiến khác nhau. Một số tác giả như Đinh Dĩnh, Bùi Huy Đáp, Đinh Văn Lữ…cho rằng: Oryza fatua là loài lúa dại gần nhất và được coi là tổ tiên của lúa trồng hiện nay. 1.1.1.2. Phân loại cây lúa Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) trước đây đã nghiên cứu và xếp lúa trồng ở châu Á (Oryza sativa) thuộc họ hòa thảo (graminae), có bộ nhiễm sắc thể 2n = 24. Theo Trần Văn Đạt (2005) [29], Kato là người đầu tiên xây dựng các luận cứ khoa học về phân loại dưới loài của lúa trồng châu Á dựa trên các đặc điểm hình thái. Tùy theo các đặc điểm và tiêu chí khác nhau mà các nhà khoa học phân loại cây lúa theo các quan điểm khác nhau, phân loại cây lúa nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng nguồn gen để phục vụ cho mục tiêu chọn tạo giống cây trồng. Nhiều tư liệu đưa ra cơ sở tiến hóa của các loài lúa trồng hiện nay, tuy nhiên theo Khush (1997) [88], sự tiến hóa của hai loại lúa trồng phổ biến hiện nay trên thế giới được thể hiện trong sơ đồ, như sau: 6 Tổ tiên chung Nam và Đông Nam Á Tây Phi Châu Lúa dại đa niên O. rufipogon O. longistaminata Lúa dại hàng niên O. nivara O. breviligulata Lúa trồng O. sativa O. sativa Indica Japonica Ôn đới O. glaberrima Nhiệt đới Hình 1.1. Sự phân bố lúa trồng trên thế giới Hakim MA và cs (2013) [82] a, Phân loại theo quan điểm canh tác học Quá trình thuần hóa và thích nghi với điều kiện sống và điều kiện canh tác khác nhau, cây lúa trồng được phân thành các nhóm: 7 Lúa có tưới: Lúa được trồng trên những cánh đồng có công trình thủy lợi, chủ động về nước tưới trong suốt thời gian sinh trưởng, phát triển. Lúa nước sâu: Lúa được trồng trên những cánh đồng thấp, không có khả năng rút nước sau mưa hoặc lũ. Tuy nhiên, nước không ngập quá 10 ngày và nước không cao quá 50 cm. Lúa nổi: Lúa được gieo trồng trước mùa mưa; khi mưa lớn, cây lúa đã đẻ nhánh; khi nước lên cao cây lúa vươn khỏi mặt nước khoảng 10 cm/ngày để ngoi theo. Ở Việt Nam tồn tại cả 4 nhóm lúa như nêu trên. Lúa cạn: Lúa được trồng trên đất cao, không có khả năng giữ nước, cây lúa sống hoàn toàn nhờ nước trời trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển. Theo Nguyễn Văn Hoan (2006) [42], cho đến nay phân loại lúa theo hệ thống phân loại học thực vật của loài lúa trồng Oryza sativa L. đã đạt được sự thống nhất. Theo nhiều tài liệu nghiên cứu: loài Oryza sativa L. gồm 3 loại phụ, 8 nhóm biến chủng và 284 biến chủng. Theo cấu tạo của tinh bột còn phân biệt lúa nếp (glutinosa) và lúa tẻ (utilissma). Tuy nhiên theo định luật về dãy biến dị tương đồng của Vavilov. N. I thì cây lúa vẫn tiếp tục tiến hóa và nhiều biến chủng mới vẫn tiếp tục xuất hiện. Vì vậy, các nhà khoa học đang tiếp tục nghiên cứu, tập hợp và bổ sung thêm cho hệ thống phân loại này. b, Phân loại theo điều kiện sinh thái Lúa trồng thành hai nhóm lớn là Japonica (lúa cánh) và Indica (lúa tiên). Lúa tiên thường phân bố ở vĩ độ thấp như: Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam, Indonesia... là loại hình cây to, lá nhỏ xanh nhạt, bông xòe, hạt dài, vỏ trấu mỏng, cơm khô nở nhiều, chịu phân kém, dễ lốp đổ nên có năng suất thấp. Lúa cánh thường phân bố ở vĩ độ cao như: Nhật Bản, Triều Tiên, Bắc Trung Quốc, châu Âu... là loại hình cây có lá to, xanh đậm, bông chụm, hạt ngắn, vỏ trấu dày, cơm thường dẻo, ít nở, thích nghi với điều kiện thâm canh, chịu phân tốt, thường thu hoạch cho năng suất cao. c, Phân loại theo địa lý Theo Nguyễn Văn Hoan (2006) [42], phân chia lúa trồng thành các nhóm sinh thái địa lý, như sau: Nhóm Đông Á: Bao gồm Triền Tiên, Nhật Bản, phía Bắc Trung Quốc. Đặc trưng của nhóm là chịu lạnh rất tốt và hạt khó rụng. Nhóm Trung Á: Bao gồm các nước Trung Á. Đặc điểm nổi bật của lúa vùng này là hạt to, khối lượng 1000 hạt đạt trên 32 gam, chịu lạnh và chịu nóng khá. Nhóm Iran: Gồm toàn bộ các nước Trung Đông xung quanh Iran. Đây là nhóm sinh thái địa lý với các loại hình chịu lạnh tốt, hạt gạo to, đục, cơm dẻo. Nhóm Nam Á: Bắt đầu từ Pakistan sang vùng bờ biển phía Nam Trung Quốc đến Bắc Việt Nam. Đặc điểm nổi bật của nhóm sinh thái địa lý này là chịu lạnh kém, phần lớn có hạt dài và nhỏ.