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, là một giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn và chất lượng thương phẩm cao, nổi bật với hương thơm đặc trưng 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 các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của giống lúa LTH31 Ngoài ra, chúng cũng tác động 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 ảnh hưởng đến mức độ nhiễm sâu bệnh hại trên giống lúa LTH31, từ đó cần có những nghiên cứu cụ thể để tối ưu hóa điều kiện canh tác.
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:
Các công thức bón phân và mật độ cấy cho cây trồng được đề xuất như sau: Công thức 1 sử dụng nền đất với 75 kg N/ha và cấy mật độ 25 khóm/m2 Công thức 2 cũng với 75 kg N/ha nhưng cấy mật độ 35 khóm/m2 Công thức 3 duy trì 75 kg N/ha và cấy mật độ 45 khóm/m2 Công thức 4 tăng lượng phân lên 100 kg N/ha với mật độ cấy 25 khóm/m2 Công thức 5 sử dụng 100 kg N/ha và cấy 35 khóm/m2, trong khi Công thức 6 có 100 kg N/ha và mật độ 45 khóm/m2 Công thức 7 áp dụng 125 kg N/ha với cấy mật độ 25 khóm/m2 Công thức 8 tiếp tục với 125 kg N/ha và 35 khóm/m2, và cuối cùng, Công thức 9 sử dụng 125 kg N/ha với mật độ cấy 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 khi 10% số cây bắt đầu có bông cho đến khi 80% số cây hoàn tất quá trình trỗ Số ngày này là yếu tố quan trọng trong việc theo dõi sự phát triển của cây trồng.
Thời gian sinh trưởng của cây được tính từ khi gieo hạt cho 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 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 ở 2 khóm.
- 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
+ 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,
+ 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 tạ/ha, bao gồm khối lượng rơm rạ khô và khối lượng hạt khô Để xác định NSSVH, mỗi ô cần lấy 3 khóm, bao gồm cả rễ, và tiến hành sấy khô đến khi đạt khối lượng không đổi.
Hệ số kinh tế (HSKT) được tính bằng công thức: HSKT (%) = (Khối lượng rơm rạ khô / Khối lượng hạt khô) x 100 Năng suất thực thu (NSTT) được xác định bằng cách gặt từng ô thí nghiệm qua 3 lần nhắc lại, phơi khô đến độ ẩm 14%, và quạt sạch trước khi tính năng suất (đơn vị tạ/ha) Thời điểm thu hoạch là khi có 85% số hạt trên bông chín, và 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
Theo dõi thường xuyên để phát hiện sự xuất hiện của sâu bệnh, ghi lại tên và mô tả mức độ gây hại sau 3 ngày quan sát Nếu mức độ sâu bệnh tăng lên, tiến hành phun thuốc phòng trừ, đồng thời ghi rõ loại thuốc, nồng độ và thời gian ngừng gây hại sau khi phun Đánh giá các chỉ tiêu và ghi điểm tương ứng.
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 vòng đời của thực vật Sinh trưởng liên quan đến sự tạo mới cấu trúc tế bào, mô và toàn cây, dẫn đến tăng số lượng, kích thước và sinh khối Trong khi đó, phát triển là sự biến đổi về chất bên trong tế bào và mô, ảnh hưởng đến hình thái và chức năng của cây Nghiên cứu các quá trình này giúp hiểu rõ nhu cầu sinh lý của từng loài, từ đó áp dụng các biện pháp kỹ thuật hợp lý để tối ưu hóa hiệu quả kinh tế trong sản xuất Thời gian sinh trưởng, mặc dù đặc trưng cho giống, còn bị ảnh hưởng bởi mùa vụ và các yếu tố kỹ thuật, đóng vai trò quan trọng trong việc bố trí cơ cấu thời vụ và giải quyết vấn đề thâm canh Đặc biệt, kiểm soát thời gian sinh trưởng của cây lúa giúp điều chỉnh thời điểm trỗ bông, tránh điều kiện bất thuận, từ đó nâng cao tiềm năng và năng suất giống.
Khi nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác trong thâm canh lúa, tác giả đã theo dõi sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa dựa trên 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 di truyền giống, điều kiện thời vụ, khí hậu, và kỹ thuật canh tác Phân bón cũng đóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng; các loại phân bón khác nhau có thể kéo dài hoặc rút ngắn thời gian này.
Thời gian sinh trưởng của cây lúa là một chỉ tiêu 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, từ khi gieo đến khi phân hóa đòng, quyết định số bông/khóm lúa; và giai đoạn sinh trưởng sinh thực, từ khi phân hóa đòng đến khi hạt chín, ảnh hưởng đến số hạt/bông, tỷ lệ hạt chắc và khối lượng 1000 hạt Theo dõi thời gian sinh trưởng giúp bố trí thời vụ trồng hợp lý, tránh ảnh hưởng từ 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, trong đó liều lượng thấp dẫn đến thời gian sinh trưởng ngắn hơn so với liều lượng cao.
Vụ xuân 2017, thí nghiệm gieo cấy lúa LTH31 được thực hiện ở trà xuân muộn Tuy nhiên, thời tiết lạnh và thiếu mưa đã làm chậm quá trình bén rễ hồi xanh của cây Sau 6 ngày cấy, giống lúa này bắt đầu bén rễ hồi xanh.
Lúa bắt đầu đẻ nhánh sau 12-13 ngày cấy và thời gian đẻ nhánh kéo dài 35-36 ngày Mật độ cấy không ảnh hưởng nhiều đến thời gian sinh trưởng, nhưng lượng đạm bón khác nhau có tác động rõ rệt đến thời gian đẻ nhánh, trỗ và chín của cây lúa Cụ thể, các công thức bón đạm với liều lượng cao (100N, 125N) thường dẫn đến việc đẻ nhánh sớm hơn và kéo dài hơn so với công thức bón với liều lượng thấp (75N) Thời gian trỗ của lúa ở các công thức 75N và 100N/ha tập trung hơn, trong khi thời gian chín ngắn hơn từ 1-3 ngày so với công thức 125N/ha Tổng thời gian sinh trưởng giữa các công thức dao động 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 phụ thuộc vào 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 là kết quả của quá trình phát triển từ khi nảy mầm cho đến giai đoạn vươn lóng và trổ bông hoàn toàn.
Chiều cao cây là một đặc tính nông học quan trọng, phản ánh tốc độ sinh trưởng và phát triển của cây lúa Nó ảnh hưởng đến khả năng đẻ nhánh, quang hợp, chống đổ và chịu phân bón Giống lúa thấp cây ít bị đổ hơn, chịu phân tốt hơn và có tốc độ vận chuyển dinh dưỡng hiệu quả hơn 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 thể hiện trong bảng 4.2.
Kết quả từ bảng 4.2 chỉ ra rằng sự tăng trưởng chiều cao cây có sự biến động qua các tuần theo dõi Mặc dù vậy, quá trình này vẫn tuân theo quy luật, trong đó tốc độ tăng trưởng chiều cao cây tăng nhanh từ giai đoạn bắt đầu đẻ nhánh đến phân hóa đòng, sau đó giảm dần cho đến khi đạt chiều cao cuối cùng.
Chiều cao cây lúa tăng nhanh trong 2 - 3 tuần đầu sau khi cấy, nhưng chậm lại từ 4 - 6 tuần do cây đang trong giai đoạn làm đòng Đặc biệt, chiều cao cây đạt mức tối đa từ 107,8 - 125,8 cm khi lúa trỗ thoát.
Chiều cao cây cuối cùng đạt mức thấp nhất là 107,8 cm và 110,4 cm ở công thức M1N1, M2N1 với mật độ cấy 25 và 35 khóm/m² cùng với nền phân bón 75 kg N/ha Ngược lại, chiều cao cây cao nhất là 125,8 cm ở công thức M3N3 với mật độ cấy 45 khóm/m² và lượng đạm bón 125 kg N/ha Kết quả phân tích 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
Ghi chú: 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 thể hiện 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 biểu thị sự khác biệt không có ý nghĩa, trong khi các chữ khác nhau trong cùng một cột thể hiện 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
Mật độ cấy khác nhau không ảnh hưởng đến khả năng tăng trưởng chiều cao của cây lúa Trong ba công thức mật độ, mật độ 45 khóm/m² cho chiều cao cây cao nhất là 119,1 cm Mặc dù cây lúa cấy với mật độ cao có xu hướng vươn lên để tìm ánh sáng, nhưng sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê.