Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Địa điểm, thời gian và vật liệu nghiên cứu
3.1.1 Địa điểm Đề tài được tiến hành tại khu đồng 5 Viện Cây lương thực – Cây thực phẩm, Liên Hồng - Gia Lộc - Hải Dương.
+ Thời gian: Vụ xuân năm 2017
+ Số dảnh cấy: 3 dảnh/ khóm
+ Ngày cấy: 18/ 02/2017 (mạ được 12 ngày tuổi).
Giống lúa LTH31, được Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm phát triển, nổi bật với thời gian sinh trưởng ngắn và chất lượng thương phẩm cao, đặc biệt là hương thơm Giống này được chọn lọc từ tổ hợp lai HT1/ IA CUBA28 và đã được công nhận sản xuất thử theo quyết định số 235/QĐ – TT – CLT ngày 20 tháng 6 năm 2016 của Cục Trồng trọt, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.
Giống lúa LTH31 thuộc nhóm giống lúa chất lượng có thời gian sinh trưởng 102 – 107 ngày trong vụ mùa, 128 – 130 ngày vụ xuân muộn, cây cao 110
- 115 cm, lá đòng đứng, bông to, nhiều hạt, gạo trắng trong, cơm dẻo và ngon, vị đậm.
Nội dung nghiên cứu
Liều lượng đạm và mật độ cấy có ảnh hưởng đáng kể đến sự sinh trưởng và phát triển của giống lúa LTH31 Các yếu tố này không chỉ tác động đến các chỉ tiêu sinh trưởng mà còn ảnh hưởng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cuối cùng của giống lúa này Hơn nữa, việc điều chỉnh liều lượng đạm và mật độ cấy còn liên quan đến mức độ nhiễm sâu bệnh hại trên giống lúa LTH31, từ đó ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất.
Phương pháp nghiên cứu
* Thí nghiệm: - Thí nghiệm gồm 2 nhân tố được bố trí theo kiểu Split- plot, 3 lần nhắc lại.
+ Nhân tố phụ (ô lớn): Lượng đạm bón (N), gồm 3 mức: 75N, 100N, 125N
+ Nhân tố chính (ô nhỏ): Mật độ cấy, gồm 3 mức: M1: 25 khóm/m2, M2:
2,5m) - Dải bảo vệ có bề rộng 2 m.
- Chiều rộng dải ngăn cách giữa các ô lớn trong 1 lần nhắc lại và giữa các lần nhắc lại: 0,5 m.
- Nền phân bón: (kg/ha): 1200 kg HCVS Sông Gianh + 90 kg P2O5 + 90 kg K2O
- Thí nghiệm gồm 9 công thức như sau:
+ Công thức 1: Nền + 75 kg N/ha + Cấy mật độ 25 khóm/m2
+ Công thức 2: Nền + 75 kg N/ha + Cấy mật độ 35 khóm/m2
+ Công thức 3: Nền + 75 kg N/ha + Cấy mật độ 45 khóm/m2
+ Công thức 4: Nền + 100 kg N/ha + Cấy mật độ 25 khóm/m2
+ Công thức 5: Nền + 100 kg N/ha + Cấy mật độ 35 khóm/m2
+ Công thức 6: Nền + 100 kg N/ha + Cấy mật độ 45 khóm/m2
+ Công thức 7: Nền + 125 kg N/ha + Cấy mật độ 25 khóm/m2
+ Công thức 8: Nền + 125 kg N/ha + Cấy mật độ 35 khóm/m2
+ Công thức 9: Nền + 125 kg N/ha + Cấy mật độ 45 khóm/m2.
- Sơ đồ bố trí thí nghiệm
- Sử dụng các loại phân
Tính cho 10m² thì lượng phân bón cho các công thức sẽ là:
N1: 0,16 Kg đạm urê (46%) + 0,53 Kg supe lân (17%) + 0,15 Kg KCl (60%) N2: 0,22 Kg đạm urê (46%) + 0,53 Kg supe lân (17%) + 0,15 Kg KCl (60%) N3: 0,27 Kg đạm urê (46%) + 0,53 Kg supe lân (17%) + 0,15 Kg KCl (60%)
* Các biện pháp kỹ thuật.
- Kỹ thuật làm đất: đất được làm bằng máy, nhặt sạch cỏ dại, san phẳng, đắp bờ theo sơ đồ thí nghiệm.
- Cách bón phân cho thí nghiệm
+ Bón thúc đợt 1: 50% N: 30%K2O (sau cấy 7-8 ngày)
+ Bón thúc đợt 2: 20% N (sau cấy 15-16 ngày)
+ Bón thúc đợt 3: 20% N + 50% K2O (phân hóa đòng)
+ Bón nuôi hạt: 10% N (lúa bắt đầu trỗ)
Bón thúc lần 1 (sau cấy 7- 8 ngày): 50%
Bón thúc lần 2 (sau cấy 15 – 16 ngày ): 20%
Bón đón đòng (trước trỗ 20 -18 ngày): 20%
Bón nuôi hạt (trước trỗ 2-3 ngày): 10%
+ Làm cỏ kết hợp với bón thúc lần 1 và lần 2, tưới nước đầy đủ.
+ Phòng trừ sâu bệnh kịp thời khi phát hiện sâu bệnh.
Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi
* Các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển
- Phương pháp theo dõi: Mỗi ô theo dõi 5 cây chọn ngẫu nhiên, 5 điểm theo phương pháp đường chéo góc Theo dõi định kỳ 7 ngày 1 lần.
- Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng
+ Từ gieo đến bắt đầu đẻ nhánh: Khi có 10% số cây theo dõi đẻ nhánh (có nhánh đầu tiên nhô ra khỏi bẹ lá tương ứng khoảng 1cm)
+ Thời gian từ ngày cấy đến ngày kết thúc đẻ nhánh: Ngày có số nhánh không đổi.
+ Thời gian từ gieo đến trỗ (ngày): Xác định từ khi gieo đến khi có 10% số cây có bông thoát khỏi bẹ lá đòng khoảng 5cm.
Thời gian trỗ bông được tính từ ngày bắt đầu cho đến khi kết thúc, cụ thể là khoảng thời gian từ khi có 10% số cây ra bông cho đến khi đạt 80% số cây trỗ bông.
Thời gian sinh trưởng của cây được xác định bằng số ngày từ khi gieo hạt đến khi 85% số hạt trên bông chín Đánh giá thời gian trỗ theo thang điểm 1, 5, 9: Điểm 1 tương ứng với thời gian trỗ tập trung không quá 3 ngày; điểm 5 cho thời gian trỗ trung bình từ 4-7 ngày; và điểm 9 dành cho thời gian trỗ dài hơn 7 ngày.
+ Thời gian sinh trưởng (TGST): Tính số ngày từ khi gieo đến khi 85% số hạt trên bông chín.
Để đo đạc động thái tăng trưởng chiều cao (cm/cây), chúng ta sử dụng phương pháp đo mút lá Cụ thể, tiến hành đo tại 5 điểm đã được chọn trước theo phương pháp đường chéo, mỗi điểm chọn sẽ đo 2 khóm để thu thập dữ liệu chính xác.
- Đo chiều cao cây tính từ gốc cho đến mút lá khi lúa chưa trổ, đầu bông kể cả râu khi lúa đã trổ.
- Tổng số nhánh/khóm: Đếm tổng số nhánh hiện có ở trên cây.
- Số nhánh hữu hiệu/khóm: Đếm những nhánh thành bông.
- Xác định nhánh hữu hiệu và vô hiệu
Lấy 5 điểm chọn trước (theo phương pháp đường chéo) đã được đánh dấu, mỗi điểm chọn 2 khóm để đếm số nhánh rồi lấy giá trị trung bình.
Hệ số đẻ nhánh có ích *Các chỉ tiêu sinh lý
Tiến hành lấy mẫu ở 3 thời kỳ: Đẻ nhánh rộ - Trước trỗ - Chín sáp.
Mỗi ô thí nghiệm lấy 3 khóm và theo dõi các chỉ tiêu sau:
+ Chỉ số diện tích lá LAI (m 2 lá/m 2 đất) đo bằng máy tự động Model AccuPAR LP -80(Mỹ).
+ Khối lượng chất khô tích lũy -DM (g/khóm): lấy trên 5 điểm, mỗi điểm lấy 2 khóm.
Các khóm rửa sạch sau đó sấy khô ở 80 o C (trong 48h) cho đến khối lượng không đổi Xác định lượng chất khô tích luỹ (g/khóm).
+ Tốc độ tích luỹ chất khô – CGR(g/m 2 đất/ngày )
- P1: là khối lượng chất khô tại thời điểm lấy mẫu 1(g)
- P2: là khối lượng chất khô tại thời điểm lấy mẫu 2 (g)
- t: là thời gian giữa hai lần lấy mẫu (ngày)
* Các chỉ tiêu về năng suất
Mỗi ô thí nghiệm lấy 5 điểm, mỗi điểm hai khóm (những khóm đã theo dõi trước đó), tiến hành đo đếm các chỉ tiêu.
+ Số bông/khóm: Đếm tổng số bông hữu hiệu trên khóm
+ Số bông/m 2 : Tính tất cả các bông có trong một m 2
+ Số hạt/bông (hạt): Đếm tổng số hạt có trên bông của 3 cây/lần nhắc lại, rồi lấy giá trị trung bình.
+ Khối lượng 1.000 hạt (g): Lấy hạt đã khô kiệt (13%) đếm 200 hạt đem cân, lặp lại 5 lần, khối lượng 1000 hạt được tính bằng tổng của 5 lần cân.
NSLT (tạ/ha)= Số bông/m 2 × Tổng số hạt/bông × Tỷ lệ hạt chắc × Khối lượng 1.000 hạt (g) × 10 - 4
Năng suất sinh vật học (NSSVH) được tính bằng tổng khối lượng rơm rạ khô và khối lượng hạt khô, với mỗi ô mẫu lấy 3 khóm bao gồm cả rễ, sau đó sấy khô đến khi đạt khối lượng không đổi.
- Hệ số kinh tế (HSKT) (%) = Khối lượng rơm rạ khô + x 100 Khối lượng hạt khô
Năng suất thực thu (NSTT) được xác định bằng cách gặt từng ô thí nghiệm qua 3 lần nhắc lại, sau đó phơi khô đến độ ẩm 14% và quạt sạch để tính năng suất (đơn vị tạ/ha) Thời điểm thu hoạch là khi 85% số hạt trên bông đã chín Trước khi thu hoạch, mỗi giống cần lấy mẫu 10 khóm để đánh giá các chỉ tiêu trong phòng.
+ Hiệu suất sử dụng đạm:
Hiệu suất sử dụng đạm = Năng suất thực thu (kg)/lượng phân đạm (kgN) + Hiệu quả kinh tế = Tổng thu – Tổng chi
* Khả năng chống chịu sâu bệnh
Hàng kỳ theo dõi sâu bệnh, ghi nhận tên và mô tả mức độ gây hại sau 3 ngày quan sát Nếu mức độ tăng lên, tiến hành phun thuốc phòng trừ và ghi lại loại thuốc, nồng độ sử dụng Cần lưu ý thời gian ngừng gây hại sau khi phun và ghi điểm cho các chỉ tiêu liên quan.
Khả năng chống chịu một số sâu bệnh: Các chỉ tiêu sâu bệnh đánh giá theo “ QCVN 01 -55: 2011/BNNPTNT’’.
- Sâu cuốn lá: tính tỷ lệ cây bị sâu ăn phần xanh của lá hoặc lá bị cuốn thành ống và phân theo cấp:
- Rầy nâu Điểm Tỷ lệ bị hại (%)
3 Lá thứ nhất và lá thứ 2 bị hại
5 Tất cả các lá bị biến vàng, cây lùn rõ rệt hoặc cả hai
7 Hơn nửa số cây bị chết, số còn lại bị héo vàng và lùn nặng
9 Tất cả các cây bị chết
Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu thu được trong thí nghiệm được tính theo chương trình Microsoft EXCEL 2010 và xử lý thống kê IRRISTAT 5.0.
- Tính giá trị trung bình:
- Tính phương sai: S 2 - Tính hệ số biến động: CV(%) = S x100
Trong đó: n là số mẫu quan sát
X là giá trị trung bình của số mẫu quan sát
Xi là giá trị thực của tính trạng quan sát ở tính trạng thứ i
Kết quả nghiên cứu
Ảnh hưởng của liều lượng đạm và mật độ đến sinh trưởng, phát triển của giống lúa LTH31 32 1 Ảnh hưởng của mật độ và lượng đạm bón đến thời gian sinh trưởng của giống lúa LTH31 32 2 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến chiều cao của giống lúa LTH31 34 3 Ảnh hưởng của mật độ và lượng đạm bón đến động thái đẻ nhánh, hệ số đẻ nhánh và hệ số đẻ nhánh hữu hiệu của giống lúa LTH31 36 4 Ảnh hưởng của mật độ và lượng đạm bón đến động thái tăng trưởng số lá của giống lúa LTH31 40 4.2 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến các chỉ tiêu sinh lý
Sinh trưởng và phát triển của cây là kết quả của các quá trình sinh lý diễn ra đồng thời trong suốt đời sống của thực vật Sinh trưởng liên quan đến sự tạo mới các cấu trúc tế bào, mô và cây, dẫn đến sự gia tăng về số lượng và kích thước, trong khi phát triển là quá trình biến đổi về chất bên trong, ảnh hưởng đến hình thái và chức năng của cây Nghiên cứu về sinh trưởng và phát triển giúp hiểu rõ nhu cầu sinh lý của từng loài, từ đó áp dụng các biện pháp kỹ thuật hợp lý để nâng cao hiệu quả kinh tế Thời gian sinh trưởng, mặc dù là đặc tính của giống, còn bị ảnh hưởng bởi mùa vụ và các yếu tố kỹ thuật Đặc biệt, thời gian sinh trưởng của cây lúa có vai trò quan trọng trong việc bố trí cơ cấu thời vụ và tối ưu hóa việc thâm canh, cũng như xây dựng chế độ luân canh hợp lý, nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng đất Thông qua việc điều chỉnh thời gian các giai đoạn sinh trưởng, người nông dân có thể kiểm soát thời điểm trỗ bông, tránh điều kiện bất thuận, từ đó phát huy tối đa tiềm năng và năng suất của giống lúa.
Khi nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác trong thâm canh lúa, tác giả theo dõi sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa thông qua các chỉ tiêu như mật độ cấy và lượng đạm bón.
4.1.1 Ảnh hưởng của mật độ và lượng đạm bón đến thời gian sinh trưởng của giống lúa LTH31
Thời gian sinh trưởng và phát triển của cây lúa phụ thuộc vào giống lúa, điều kiện thời tiết, kỹ thuật canh tác và phân bón Phân bón không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng cây lúa mà còn quyết định một phần thời gian sinh trưởng, với mỗi loại phân bón có khả năng kéo dài hoặc rút ngắn thời gian này.
Thời gian sinh trưởng của cây lúa là yếu tố quan trọng để đánh giá chất lượng giống lúa, được tính từ khi nảy mầm đến khi hạt chín hoàn toàn Thời gian này chia thành hai giai đoạn: giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng và giai đoạn sinh trưởng sinh thực Giai đoạn dinh dưỡng kéo dài từ khi gieo đến khi lúa bắt đầu phân hóa đòng, quyết định số bông trên mỗi khóm Giai đoạn sinh thực từ khi phân hóa đòng đến khi hạt chín, ảnh hưởng đến số hạt trên bông, tỷ lệ hạt chắc và khối lượng 1000 hạt, trực tiếp tác động đến năng suất lúa Việc theo dõi thời gian sinh trưởng giúp nông dân bố trí thời vụ trồng hợp lý, tránh những biến động phức tạp của thời tiết và sâu bệnh.
Theo dõi thời gian sinh trưởng của giống lúa LTH31 ở các công thức chúng tôi thu được kết quả được trình bày trong bảng 4.1
Bảng 4.1 Ảnh hưởng của mật độ và lượng đạm đến quá trình sinh trưởng, phát triển của giống lúa LTH31 (ngày)
Ghi chú: + M1:25 khóm/m 2, M2: 35 khóm/m 2 , M3: 45 khóm/m 2
+ N1: 75 kgN/ha; N2: 100 kgN/ha; N3: 125 kgN/ha
Liều lượng đạm bón có ảnh hưởng rõ rệt đến các giai đoạn sinh trưởng của giống LTH31 Cụ thể, khi sử dụng liều lượng đạm thấp, thời gian sinh trưởng sẽ ngắn hơn so với khi bón với liều lượng cao.
Vụ xuân 2017, thí nghiệm gieo cấy được thực hiện ở trà xuân muộn, nhưng thời tiết lạnh và thiếu mưa đã làm chậm quá trình bén rễ hồi xanh của cây Giống lúa LTH31 mất 6 ngày để bén rễ hồi xanh sau khi cấy.
Lúa có thời gian sinh trưởng tổng cộng 126 ngày, bắt đầu đẻ nhánh sau 12-13 ngày và kéo dài trong 35-36 ngày Mật độ cấy không ảnh hưởng nhiều đến thời gian sinh trưởng, nhưng lượng đạm bón lại có tác động rõ rệt đến thời gian đẻ nhánh, thời gian trỗ và chín của cây lúa Cụ thể, khi bón đạm với liều lượng cao (100N, 125N), lúa đẻ nhánh sớm và kéo dài hơn so với liều thấp (75N) Đối với thời gian trỗ, lúa bón 75N và 100N/ha trỗ tập trung hơn, trong khi thời gian chín ngắn hơn 1-3 ngày so với công thức 125N/ha Do đó, tổng thời gian sinh trưởng giữa các công thức bón đạm có sự chênh lệch từ 1-3 ngày.
4.1.2 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến chiều cao của giống lúa LTH31
Sự tăng trưởng chiều cao của cây lúa chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố ngoại cảnh như nhiệt độ, ánh sáng, chế độ tưới nước và đặc biệt là chế độ phân bón Chiều cao cây lúa phản ánh quá trình phát triển của thân cây từ giai đoạn nảy mầm cho đến khi vươn lóng và trổ bông hoàn toàn.
Chiều cao cây là một đặc tính nông học quan trọng, phản ánh tốc độ và tình trạng sinh trưởng của cây lúa Nó liên quan đến khả năng đẻ nhánh, quang hợp, chống đổ và chịu phân bón Giống lúa thấp có ưu điểm ít bị đổ, chịu phân tốt hơn và vận chuyển dinh dưỡng hiệu quả hơn so với giống lúa cao Chiều cao cây được đo từ gốc đến vuốt bông và chịu ảnh hưởng của yếu tố di truyền cũng như điều kiện môi trường Kết quả thí nghiệm về ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến chiều cao cây được trình bày trong bảng 4.2.
Kết quả từ bảng 4.2 cho thấy sự biến động trong tăng trưởng chiều cao cây qua các tuần theo dõi Quá trình này tuân theo quy luật rằng tốc độ tăng trưởng chiều cao cây gia tăng nhanh chóng từ giai đoạn bắt đầu đẻ nhánh đến khi phân hóa đòng, sau đó giảm dần cho đến khi cây đạt chiều cao cuối cùng.
Chiều cao cây lúa tăng mạnh trong giai đoạn 2 - 3 tuần sau khi cấy, nhưng chậm lại trong giai đoạn 4 - 6 tuần do lúa bắt đầu làm đòng Thời điểm lúa trỗ, chiều cao cây đạt đỉnh, dao động từ 107,8 - 125,8 cm.
Chiều cao cây cuối cùng đạt 107,8 cm và 110,4 cm ở công thức M1N1, M2N1 với mật độ cấy 25 và 35 khóm/m² cùng với phân bón 75 kg N/ha Trong khi đó, công thức M3N3 với mật độ cấy 45 khóm/m² và lượng đạm 125 kg N/ha ghi nhận chiều cao cao nhất là 125,8 cm Kết quả thống kê cho thấy sự tương tác giữa mật độ cấy và lượng đạm bón có ảnh hưởng rõ rệt đến chiều cao cây, với sự khác biệt có ý nghĩa ở mức xác suất 95%.
Bảng 4.2 Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến động thái tăng trưởng chiều cao cây
Lưu ý: Các chữ giống nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt không có ý nghĩa, trong khi các chữ khác nhau trong cùng một cột cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa.
+ M1:25 khóm/m 2, M2: 35 khóm/m 2 , M3: 45 khóm/m 2 + N1: 75 kgN/ha; N2: 100 kgN/ha; N3: 125 kgN/ha
Xét ảnh hưởng của từng yếu tố thí nghiệm đến chiều cao cây, tác giả thu được kết quả bảng 4.3.
Bảng 4.3 Ảnh hưởng riêng rẽ của mật độ cấy và lượng đạm bón đến động thái tăng trưởng chiều cao cây
Ghi chú: Các chữ giống nhau trong cùng một cột cho thấy sự sai khác không có ý nghĩa, trong khi các chữ khác nhau trong cùng một cột thể hiện sự sai khác có ý nghĩa.
+ M1:25 khóm/m 2, M2: 35 khóm/m 2 , M3: 45 khóm/m 2 + N1: 75 kgN/ha; N2: 100 kgN/ha; N3: 125 kgN/ha
Mật độ cấy khác nhau không ảnh hưởng đến khả năng tăng trưởng chiều cao cây lúa Trong ba công thức mật độ, cấy 45 khóm/m² cho chiều cao cây cuối cùng cao nhất đạt 119,1 cm Điều này cho thấy cây lúa có xu hướng vươn lên khi thiếu ánh sáng, tuy nhiên sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê.