Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Địa điểm nghiên cứu
Thí nghiệm được bố trí ngoài đồng ruộng, tại khu sản xuất của trại giống cây trồng Yên Khê (Yên Khê – Yên Thường – Gia Lâm - Hà Nội).
Thời gian nghiên cứu
Thí nghiệm được tiến hành vào vụ xuân 2016, từ tháng
Đối tượng và vật liệu nghiên cứu
- 35 dòng lúa được tạo ra từ hai giống lúa thuần Hương thơm số 1 (19 dòng), Bắc thơm số 7 (16 dòng) của vụ mùa 2015(Bảng phụ lục 1,2 – Tr67, 68)
Giống lúa thuần Hương thơm số 1 là giống lúa cảm ôn ngắn ngày, nhập khẩu từ Trung Quốc và được công nhận là giống quốc gia vào năm 2004 Hạt lúa có dạng nhỏ thon, màu vàng sẫm và hạt gạo trong suốt.
Giống lúa thuần Bắc thơm 7, được công ty giống cây trồng Quảng Ninh nhập nội từ năm 1993, là giống lúa thơm ngắn ngày với đặc điểm cây gọn, có mùi thơm đặc trưng Giống này có khả năng đẻ nhánh tốt, chống đổ ở mức trung bình và trỗ tập trung, phù hợp cho việc canh tác hiệu quả.
Sử dụng 3 loại phân bón:
- Kali Mop (công ty cổ phần xuất nhập khẩu Hà Anh) (60% K 2 O)
Nội dung nghiên cứu
- Đánh giá đặc điểm sinh trưởng của 35 dòng lúa được chọn từ hai giống thuần.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của đạm bón đến sinh trưởng, năng suất của hai giống lúa Hương thơm 1, Bắc thơm 7
Phương pháp nghiên cứu
3.5.1 Thí nghiệm 1: Đánh giá đặc điểm sinh trưởng của 35 dòng lúa được chọn từ hai giống thuần
* Phương pháp bố trí thí nghiệm:
Thí nghiệm được thực hiện với 35 dòng và 2 giống cây là Hương thơm số 1 và Bắc thơm 7 làm đối chứng Mỗi công thức thí nghiệm bao gồm một dòng cây, được bố trí tuần tự và không lặp lại, với mật độ 42 khóm trên mỗi mét vuông, cấy 1 dảnh Diện tích của mỗi công thức thí nghiệm là 10 mét vuông.
Hương thơm số 1 ĐC: Hương thơm số 1 H1
H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 H17 H18 H19 3.5.2 Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của đạm bón đến sinh trưởng, năng suất của hai giống lúa Hương thơm 1, Bắc thơm 7
*Phương pháp bố trí thí nghiệm:
Thí nghiệm gồm 2 nhân tố
Nhân tố chính: 2 giống lúa: G1: Hương thơm số 1
Nhân tố phụ: 4 mức đạm bón khác nhau: N 1 : 0kg N/ha
Thí nghiệm được thiết kế theo kiểu ô lớn ô nhỏ (Split-plot) với 3 lần nhắc lại, trong đó mỗi khối nhắc lại được chia thành 2 ô tương ứng với 2 giống lúa Mỗi ô lớn được chia thành 4 ô nhỏ, tương ứng với 4 mức đạm, với diện tích mỗi ô nhỏ là 10m² Tổng diện tích thí nghiệm là 240m², không bao gồm dải bảo vệ.
*Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
N4 N2 N1 N3 N2 N4 N3 N1 3.5.3 Các biện pháp kỹ thuật.
3.5.3.1 Làm đất, làm mạ cấy Đất cày bừa kỹ, làm sạch cỏ dại, bón lót phân trước khi cấy Bón lót toàn bộ lân + 1/5N + 1/5K 2 O.
Làm mạ theo phương pháp mạ dược.
3.5.3.2 Thời vụ và mật độ cấy
- Mật độ: 42 khóm/ m 2 , mỗi khóm 1 dảnh.
Lượng bón cho 1 ha: 90 kg N + 60 kg P 2 O 5 + 60 kg K 2 O
+ Bón thúc chia làm hai đợt: Đợt 1: 40% N + 50% K 2 O khi lúa bén rễ hồi xanh. Đợt 2: 30% N + 50% K 2 O trước trỗ khoảng 15 ngày.
Nền phân bón: Lân + Kali.
Phân bón được chia thành ba giai đoạn theo quy trình sản xuất của trại GCT Yên Khê Giai đoạn đầu tiên là bón lót, thực hiện trước khi cấy với toàn bộ lượng lân và 1/5 lượng N cùng 1/5 lượng K2O Giai đoạn thứ hai là bón thúc lần 1, diễn ra khi lúa bén rễ và hồi xanh, với 1/2 lượng N và 1/2 lượng K2O Cuối cùng, bón thúc lần 2 được thực hiện trước khi trỗ 15 ngày, bón toàn bộ lượng phân còn lại.
Trong giai đoạn mạ cần chủ động tưới tiêu để tạo điều kiện tốt nhất để cho mạ có thể phát triển tốt nhất.
3.5.4 Các chỉ tiêu và phương pháp xác định
3.5.4.1 Các chỉ tiêu sinh trưởng
Phương pháp đánh giá bằng mắt bao gồm việc quan sát toàn bộ ô thí nghiệm và từng cây hoặc bộ phận của cây để cho điểm Các chỉ tiêu định lượng được đo đếm trên cây mẫu hoặc toàn ô thí nghiệm, với mẫu được lấy ngẫu nhiên, trừ cây ở rìa ô Việc theo dõi các chỉ tiêu này được thực hiện theo đúng giai đoạn sinh trưởng thích hợp của cây lúa.
Quan sát và đánh giá các chỉ tiêu dựa trên thang điểm đánh giá của IRRI (Hệ thống Đánh giá Tiêu chuẩn cho Lúa 1996) và các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng giống lúa theo QCVN 01-55:2011/BNNPTNT của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.
Thời gian sinh trưởng (ngày):
- Từ gieo đến nhổ cấy
- Từ trỗ 50% - chín hoàn toàn.
- Từ gieo – chín hoàn toàn.
- Đo chiều cao cây: Bắt đầu đo từ sau cấy 1 tuần với tần suất là
7 ngày /1 lần Đo chiều cao từ mặt đất đến vuốt lá cao nhất.
- Số nhánh hữu hiệu: Theo dõi 7 ngày một lần, tiến hành theo dõi 5 cây/ ô thí nghiệm.
3.5.4.2 Theo dõi tình hình sâu bệnh hại
Theo dõi một số loại sâu bệnh hại chính trên cây lúa như:
* Bệnh khô vằn lúa (IRRI, 2002): Phân cấp dựa trên chiều cao phát triển của vết bệnh.
1 Vết bệnh giới hạn tới < 20% chiều cao cây
3 Vết bệnh giới hạn tới 20 – 30% chiều cao cây
5 Vết bệnh giới hạn tới 31 – 45% chiều cao cây
7 Vết bệnh giới hạn tới 46 – 65% chiều cao cây
9 Vết bệnh giới hạn tới > 65% chiều cao cây
CSB có thể được tính = trung bình cấp bệnh của các cây điều tra.
3 Gây hại từ 11 – 20% thân cây
5 Gây hại từ 21 – 30% thân cây
7 Gây hại từ 31 – 60% thân cây
9 Gây hại trên 60% thân cây
3.5.4.3 Các chỉ tiêu sinh lý
Diện tích lá (LAI) được theo dõi ở ba thời kỳ quan trọng: thời kỳ đẻ nhánh rộ, khi trỗ và chín sáp Để tính chỉ số diện tích lá, phương pháp cân trực tiếp được áp dụng Cụ thể, ba khóm lúa sẽ được chọn, sau đó cắt lá dải trên 1 dm² và cân trọng lượng của phần lá này (P1) Tiếp theo, toàn bộ phiến lá được cân (P2), từ đó tính diện tích lá cho mỗi khóm lúa bằng công thức (P2/P1/100) Cuối cùng, nhân với mật độ để có được chỉ số LAI, thể hiện số mét vuông lá trên mỗi mét vuông đất.
Chỉ số SPAD được theo dõi trong ba giai đoạn quan trọng: thời kỳ đẻ nhánh rộ, khi cây trổ bông và giai đoạn chín sáp Để đo chỉ số này, cần chọn ba cây và sử dụng máy đo SPAD-502 của Nhật Bản để đo ở ba vị trí khác nhau trên lá của cây hoàn thiện, sau đó tính giá trị trung bình.
Khả năng tích lũy chất khô của cây được đánh giá qua các giai đoạn như thời kỳ đẻ nhánh, trổ bông và thu hoạch, được đo bằng gam trên mỗi khóm Sau khi thu hoạch, phần trên mặt đất được phơi khô dưới ánh nắng mặt trời và sấy ở nhiệt độ 80°C trong 48 giờ cho đến khi đạt khối lượng không đổi qua ba lần cân.
3.5.4.4 Các chỉ tiêu về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất
Vào thời điểm thu hoạch tiến hành lấy mẫu 5 khóm/ ô thí nghiệm để xác định các chỉ tiêu về năng suất:
- Số bông/ khóm: Đếm tổng số bông hữu hiệu trên khóm.
Số bông trên khóm được phân chia thành ba lớp: bông to, bông trung bình và bông nhỏ Để xác định số hạt và tỷ lệ hạt chắc, cần lấy ngẫu nhiên một bông từ mỗi lớp, sau đó đếm tổng số hạt và số hạt chắc để tính tỷ lệ hạt chắc.
- Khối lượng 1000 hạt: Trộn đều hạt chắc của 5 khóm trong ô, đếm 2 lần 500 hạt, nếu chênh lệch giữa hai lần cân không quá 5% thì khối lượng
1000 hạt bằng tổng hai lần cân đó, nếu chênh lệch hơn 5% thì làm lại.
NSLT = Số bông/ khóm x số khóm/ m 2 x số hạt/ bông x tỷ lệ hạt chắc x khối lượng 1000 hạt x 10 -4 ( tạ/ ha).
- Năng suất thực thu: Thu hoạch toàn bộ diện tích ô thí nghiệm, tuốt hạt, phơi khô, loại bỏ hạt lép, hạt lửng, tính năng suất hạt ( độ ẩm 13%).
Năng suất sinh vật học (NSSVH) được xác định bằng cách cắt sát mặt đất, sau đó phơi khô ngoài nắng trong 72 giờ Sau khi khô, khối lượng NSSVH sẽ được đo lường và tiếp theo là tách hạt để tính toán hiệu suất kinh tế.
- Hệ số kinh tế ( HSKT):
Năng suất kinh tế HSKT =
Năng suất sinh vật học
- Hiệu suất sử dụng đạm = Năng suất thực thu (kg) / lượng N sử dụng (kg)
3.5.4.5 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
Trong quá trình thực hiện thí nghiệm, các số liệu thu thập được đã được tổng hợp và xử lý thống kê Phân tích phương sai ANOVA được thực hiện trên các chương trình EXCEL và IRRISTAT 5.0.
Kết quả nghiên cứu
Đánh giá đặc điểm sinh trưởng của 35 dòng lúa được chọn từ hai giống lúa thuần
4.1.1 Thời gian qua các giai đoạn của một số dòng lúa thuần.
Thời gian sinh trưởng của cây lúa, tính từ khi gieo hạt đến khi chín hoàn toàn, không chỉ là đặc tính của giống mà còn chịu ảnh hưởng từ điều kiện ngoại cảnh và thời vụ Thời gian sinh trưởng này có vai trò quan trọng trong việc bố trí cơ cấu thời vụ, giúp tăng cường thâm canh và nâng cao hiệu quả sử dụng đất thông qua xây dựng chế độ luân cây trồng hợp lý.
Qua quá trình theo dõi về thời gian sinh trưởng của các dòng tham gia thí nghiệm, kết quả được trình bày qua bảng 4.1, 4.2.
Bảng 4.1 Thời gian sinh trưởng của các dòng lúa Hương thơm số 1 (ngày)
Bảng 4.2 Thời gian sinh trưởng của các dòng lúa Bắc thơm 7 (ngày)
Qua bảng 4.1 cho thấy các dòng lúa có thời gian sinh trưởng đồng đều và tương đương với công thức Đ/C (Hương thơm số 1) là: H1, H2, H5, H6, H8, H10, H13, H14, H16, H18.
Với các dòng Bắc thơm 7: B2, B3, B4, B5, B10, B13, B14, B16 có thời gian sinh trưởng đồng đều và bằng với thời gian sinh trưởng của công thức Đ/C (Bắc thơm 7).
4.1.2 Khả năng tăng trưởng chiều cao của các dòng lúa thuần
Chiều cao cây lúa là một tính trạng quan trọng, được xác định bởi gen và ảnh hưởng bởi điều kiện chăm sóc cũng như môi trường sinh thái Nó phản ánh tình hình sinh trưởng và phát triển của cây lúa Cây có chiều cao phù hợp giúp chống đỡ tốt trước các yếu tố ngoại cảnh; chiều cao quá cao có thể dẫn đến gẫy đổ, trong khi cây thấp lại có khả năng chống đổ tốt và chịu phân cao hơn.
Chiều cao các dòng lúa Hương thơm số 1 được thể hiện qua bảng: Bảng 4.3 Chiều cao cây của các dòng lúa Hương thơm số 1 (cm)
Qua bảng 4.3 cho thấy chiều cao các dòng lúa Hương thơm số
1 tăng dần qua các tuần theo dõi.
Trong giai đoạn từ 1TSC đến 4TSC, cây lúa hương thơm số 1 đang ở giai đoạn bén rễ hồi xanh, dẫn đến sự tăng trưởng chiều cao diễn ra chậm Tuy nhiên, từ 5TSC đến 7TSC, khi bộ rễ đã phát triển và được chăm sóc đúng cách bằng phân bón, chiều cao của lúa tăng nhanh chóng.
Các dòng lúa Hương thơm số 1 có tốc độ tăng trưởng chiều cao và chiều cao cây cuối cùng thấp hơn so với công thức Đ/C, ngoại trừ dòng H3 với chiều cao cây cuối cùng đạt 103,8 cm, cao hơn Đ/C Bên cạnh đó, chiều cao của các dòng lúa Bắc thơm 7 cũng được đề cập.
Bảng 4.4 chiều cao cây của các dòng lúa Bắc thơm 7 (cm)
Qua bảng 4.4 ở giai đoạn từ 1TSC – 5TSC chiều cao các dòng lúa Bắc thơm 7 tăng chậm.
Chiều cao của cây lúa tăng nhanh trong giai đoạn từ 6TSC đến 7TSC, với các dòng lúa Bắc thơm 7 có chiều cao vượt trội, ngoại trừ giống B9 thấp hơn với chiều cao 93,5 cm Đẻ nhánh là đặc điểm nông sinh học quan trọng, ảnh hưởng đến số bông và năng suất lúa Khả năng đẻ nhánh phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, phân bón, đất đai, khí hậu và chế độ thâm canh Những giống lúa đẻ nhánh sớm và tập trung sẽ có tỷ lệ bông hữu hiệu cao, trong khi giống đẻ nhánh muộn và không đồng đều sẽ dẫn đến năng suất thấp Động thái đẻ nhánh của các dòng lúa thuần được thể hiện qua bảng 4.5.
Bảng 4.6 Động thái đẻ nhánh của các dòng lúa Bắc thơm 7 Đ/C
Theo các bảng dữ liệu, tất cả các dòng lúa của hai giống đều bắt đầu đẻ nhánh vào tuần thứ 4 sau cấy, khi rễ đã phát triển đầy đủ và cây lúa nhận được các biện pháp chăm sóc kỹ thuật như bón phân Giai đoạn đẻ nhánh nhanh nhất diễn ra từ tuần thứ 6 đến tuần thứ 7, sau đó số nhánh có xu hướng giảm dần do cây lúa tập trung dinh dưỡng cho quá trình làm đòng Một số nhánh không còn đủ chất dinh dưỡng đã bắt đầu lụi đi, và những nhánh còn lại là số nhánh hữu hiệu của cây Bảng 4.5 cho thấy, so với công thức Đ/C, số nhánh hữu hiệu của các dòng H4, H9, H12, H17 thấp hơn, trong khi các dòng khác có số nhánh hữu hiệu cao hơn công thức Đ/C (4,7 nhánh) Bảng 4.6 tiếp tục cung cấp thông tin về các dòng B2.
B3, B5, B10, B14 có SNHH cao hơn so với công thức Đ/C (5,3 nhánh) Các dòng còn lại đều có SNHH thấp hơn.
4.1.4 Khả năng chống chịu sâu bệnh của các dòng lúa thuần
Sâu bệnh có ảnh hưởng đáng kể đến năng suất và chất lượng cây lúa, và sự phát triển của chúng trên cùng một giống phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu, dinh dưỡng và mật độ cấy.
Trong vụ xuân, các dòng lúa thuần gặp phải nhiều loại sâu bệnh hại chủ yếu, bao gồm khô vằn, bạc lá (BT7), sâu cuốn lá và sâu đục thân.
Kết quả theo dõi được trình bày tại Bảng 4.7, 4.8
Bảng 4.7 Tình hình sâu bệnh hại các dòng lúa Hương thơm số 1
Bảng 4.8 Tình hình sâu bệnh hại các dòng lúa Bắc thơm 7
Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong giai đoạn đẻ nhánh, thời tiết mưa phùn, nồm ẩm và âm u tạo điều kiện cho bệnh khô vằn phát triển Các dòng giống Hương thơm số 1 và Bắc thơm 7 không bị rầy nâu tấn công, trong khi dòng Hương thơm số 1 không bị bệnh bạc lá, bệnh này chỉ xuất hiện trên dòng Bắc thơm 7, đặc biệt là dòng B1 và B8 bị hại nặng nhất Ở giai đoạn lúa làm đòng – trỗ, thời tiết nắng nóng xen lẫn mưa tạo điều kiện cho sâu cuốn lá và sâu đục thân phát triển nhẹ.
Cụ thể ở các dòng lúa Hương thơm số 1 và Bắc thơm 7 đều chỉ bị hại ở điểm 0-1.
Trong vụ xuân, các dòng lúa thuần thường bị ảnh hưởng bởi nhiều loại sâu bệnh hại, chủ yếu là sâu cuốn lá và sâu đục thân trong giai đoạn đẻ nhánh, cũng như khô vằn và bạc lá Đặc biệt, dòng lúa Bắc thơm 7 là đối tượng chính bị tổn thương trong các giai đoạn này.
4.1.5 Các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng lúa thuần
4.1.5.1 Các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng lúa Hương thơm số 1
Bảng 4.9 các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng lúa Hương thơm số 1
4.1.5.2 Các yếu tố cấu thành năng suất của cá dòng lúa Bắc thơm 7
Bảng 4.10 các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng lúa Bắc thơm 7 Đ/C
Số bông/khóm là yếu tố then chốt ảnh hưởng đến năng suất lúa, phụ thuộc vào số dảnh cấy, khả năng đẻ nhánh, tỷ lệ nhánh hữu hiệu, cùng với các yếu tố như phân bón và cách tưới nước Thời kỳ đẻ nhánh, đặc biệt là giai đoạn đẻ nhánh hữu hiệu, quyết định số bông/khóm Do đó, việc áp dụng các biện pháp canh tác hợp lý như chế độ bón phân và tưới nước trong và sau thời kỳ đẻ nhánh là rất quan trọng, vì chúng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình đẻ nhánh và hình thành số bông.
Các giống lúa có đặc tính đẻ nhánh sớm, đẻ nhánh tập trung và kiểu đẻ nhánh chụm, cùng với diện tích lá và góc độ lá đòng phù hợp, sẽ mang lại số nhánh hữu hiệu cao Những giống lúa thấp cây và chịu thâm canh tốt có thể được cấy dày, trong khi các giống lúa cao cây và chịu thâm canh kém nên cấy thưa hơn để tránh hiện tượng lốp đổ Theo các bảng theo dõi, số bông/khóm của các dòng lúa thuần khác nhau trong cùng điều kiện thâm canh cho thấy sự khác biệt rõ rệt Cụ thể, dòng lúa Hương thơm số 1 có số bông/khóm dao động từ 4-6 bông/khóm, trong đó dòng H3 có số bông/khóm cao nhất với 6 bông/khóm, trong khi dòng H4 có số bông/khóm thấp nhất là 4 bông/khóm, và các dòng H4, H9, H12, H14 có số bông/khóm thấp hơn so với dòng H3.
Bảng 4.10 cho thấy rằng số bông trên mỗi khóm của các dòng lúa Bắc thơm 7 dao động từ 4 đến 5,7 bông Trong đó, dòng B9 và B15 có số bông/khóm thấp nhất với 4 bông, trong khi dòng B14 đạt số bông/khóm cao nhất là 5,7 bông Ngoài ra, các dòng B2, B3, B5, B10 và B14 có số bông/khóm cao hơn so với Đ/C.
Số hạt trên mỗi bông là yếu tố quan trọng quyết định năng suất cây trồng Yếu tố này không chỉ phụ thuộc vào đặc điểm di truyền của giống cây mà còn bị ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường và các biện pháp kỹ thuật canh tác.
Số lượng hạt và bông của cây lúa phụ thuộc vào số gié và hoa được phân hóa, cũng như số gié và hoa bị phân hóa Sự phân hóa hoa chịu ảnh hưởng lớn từ sinh trưởng của cây và điều kiện ngoại cảnh Trong giai đoạn sinh trưởng sinh thực, từ lúc cây lúa làm đòng đến khi trỗ bông, nếu cây gặp điều kiện thuận lợi về ánh sáng, nhiệt độ và dinh dưỡng, thì sẽ cho ra nhiều hoa và số lượng hạt cũng sẽ tăng lên Các bảng 4.9 và 4.10 minh chứng cho điều này.
Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống lúa thuần
4.2.1 Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến chiều cao cây của các giống lúa thí nghiệm Động thái tăng trưởng chiều cao cây là một chỉ tiêu đánh giá sức sinh trưởng và phát triển của cây lúa Sự tăng trưởng chiều cao cây nhanh hay chậm phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó phân đạm có ảnh hưởng lớn đến quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa Sự tăng trưởng chiều cao cây mạnh ngay từ ban đầu sẽ thuận lợi cho sinh trưởng về sau vì cây sớm đạt độ đồng hóa và duy trì hệ số đó trong thời gian dài Đây là cơ sở cho việc tăng năng suất cây trồng.
Kết quả theo dõi ảnh hưởng của lượng đạm bón đến động thái tăng trưởng chiều cao cây được trình bày tại bảng
Bảng 4.11 Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến tăng trưởng chiều cao của các giống lúa thí nghiệm
LSD0,05(G) N1(0kg N/ha) N2 (60kg N/ha) N3 (90kg N/ha) N4 (120kg N/ha) LSD0,05(N)
Qua bảng 4.11 cho thấy, hai công thức không bón đạm (G1N1, G2N1) có chiều cao cây thấp nhất ở tất cả các giai đoạn.
Chiều cao cuối cùng của lúa ở các mức đạm dao động từ 95,1 cm đến 98,8 cm, với mức thấp nhất là không bón đạm và mức cao nhất đạt được ở 120 kg N/ha Kết quả cho thấy rằng việc tăng lượng đạm bón trong giới hạn nhất định có thể làm tăng chiều cao cây lúa Tuy nhiên, khi nhu cầu dinh dưỡng của cây đã được đáp ứng đầy đủ, chiều cao cuối cùng sẽ không còn tăng thêm mặc dù lượng đạm bón tiếp tục gia tăng.
Chiều cao cuối cùng của các giống lúa dao động từ 90,5 cm đến 106,0 cm, phụ thuộc vào giống và lượng đạm bón Trong giai đoạn 4-5 tuần sau cấy, cây lúa tăng chiều cao mạnh mẽ, nhưng từ tuần thứ 6 trở đi, tốc độ tăng trưởng chậm lại do cây bắt đầu vào thời kỳ làm đòng Khi tăng lượng đạm bón từ N1 lên N2, chiều cao cây lúa tăng đáng kể; tuy nhiên, khi tiếp tục nâng mức đạm lên cao hơn, sự gia tăng chiều cao bắt đầu giảm Sự khác biệt về chiều cao giữa các mức đạm N1, N2 và các mức cao hơn là có ý nghĩa, nhưng trong cùng một giống lúa, sự khác biệt giữa mức đạm N3 và N4 không có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%.
Trên cùng một mức đạm, sự khác biệt về chiều cao cuối cùng giữa các giống cây là có ý nghĩa, cho thấy rằng các giống khác nhau ảnh hưởng đến sự tăng trưởng chiều cao và khả năng cạnh tranh của cây.
Trong nghiên cứu, hai yếu tố chính là lượng đạm bón và giống cây đã có ảnh hưởng rõ rệt đến sản lượng CCCC Kết quả cho thấy sự tương tác giữa giống và lượng đạm bón, trong đó các tổ hợp giống G1N1 và G2N1 cho sản lượng thấp nhất, trong khi các tổ hợp G1N3, G1N4, G2N3 và G2N4 đạt sản lượng cao nhất.
4.2.2 Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến số nhánh của các giống lúa thí nghiệm Đẻ nhánh là một đặc tính sinh học của cây lúa, số nhánh đẻ liên quan chặt chẽ đến quá trình hình thành số bông hữu hiệu và năng suất sau này Song khả năng đẻ nhánh của cây lúa lại phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: điều kiện thời tiết, chế dộ dinh dưỡng, mật độ, nguồn nước cũng như điều kiện kỹ thuật canh tác Ở giai đoạn đầu, do bộ rễ phát triển chưa hoàn chỉnh nên khả năng đẻ nhánh còn thấp, sau cấy 4 tuần lúc này bộ rễ đã phát triển hoàn chỉnh, phát huy khả năng hút đạm để thúc đẻ nhánh Khả năng đẻ nhánh tăng dần ở những tuần sau đó, số nhánh ở tất cả các công thức đạt tối đa vào giai đoạn 4-6 tuần sau cấy Từ tuần thứ 8 sau cấy những nhánh vô hiệu bắt đầu lụi đi và số nhánh ổn định vào giai đoạn hình thành bông hữu hiệu Kết quả theo dõi động thái đẻ nhánh của hai giống lúa được thể hiện qua bảng:
Bảng 4.12 Ảnh h hưởng của lượng đạm bón đến số nhánh của các giống lúa thí nghiệm
G1(Hương thơm số 1) G2 (Bắc thơm 7)
N2 (60kg N/ha) N3 (90kg N/ha) N4 (120kg N/ha) LSD0,05(N)
Bảng 4.12 cho thấy khả năng đẻ nhánh của các công thức khác nhau không có sự khác biệt đáng kể Điều này xảy ra do các công thức khi cấy gặp thời tiết lạnh và cấy mạ đã đạt 35 ngày tuổi, dẫn đến khả năng đẻ nhánh kém.
Theo kết quả theo dõi khả năng đẻ nhánh của lúa, số nhánh đẻ tối đa của các giống lúa dao động từ 5,8 đến 6,7 nhánh Trong đó, công thức G2N2 đạt số nhánh tối đa cao nhất với 6,7 nhánh, tiếp theo là công thức G2N3 với 6,6 nhánh Đối với giống Hương thơm số 1, công thức bón đạm N3 (90kg/ha) cho số nhánh tối đa cao nhất là 6,3 nhánh.
Khả năng đẻ nhánh của lúa đạt cao nhất từ tuần thứ 4 đến tuần thứ 5 sau cấy, với giai đoạn tuần thứ 5 là thời điểm tối ưu Trong giai đoạn này, hầu hết các nhánh đẻ trở thành nhánh hữu hiệu Tuy nhiên, khả năng đẻ nhánh giảm dần từ tuần thứ 6 trở đi, khi cây lúa đang tập trung dinh dưỡng cho quá trình làm đòng, dẫn đến một số nhánh bắt đầu lụi do thiếu chất dinh dưỡng.
Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến chỉ số diện tích lá các giống lúa 47
Lá là bộ phận chủ yếu thực hiện quang hợp ở cây, vì vậy diện tích lá có ảnh hưởng trực tiếp đến lượng quang hợp Trong một giới hạn nhất định, hệ số diện tích lá và lượng quang hợp có mối quan hệ thuận Tuy nhiên, khi vượt qua giới hạn này, sản lượng chất khô thực tế sẽ giảm do hô hấp tỷ lệ thuận với hệ số diện tích lá (LAI) Chỉ số diện tích lá là chỉ tiêu sinh lý quan trọng để đánh giá khả năng phát triển của lá trong quần thể lúa, và nó thay đổi theo từng giống, lượng phân bón và mật độ cấy Do đó, cần điều chỉnh các yếu tố này hợp lý để chỉ số diện tích lá đạt giá trị tối ưu ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho quang hợp và hình thành các chất hữu cơ.
Chỉ số diện tích lá (LAI) của các giống lúa tăng dần trong quá trình sinh trưởng từ khi bén rễ đến thời kỳ trỗ, đặc biệt tăng mạnh từ giai đoạn đẻ nhánh đến trỗ Sau giai đoạn trỗ, sự phát triển về thân lá bắt đầu giảm dần khi cây lúa bước vào thời kỳ chín Kết quả theo dõi chỉ số diện tích lá ở hai giống lúa thí nghiệm cho thấy quy luật tương tự, chứng minh rằng đạm có tác dụng mạnh trong giai đoạn đầu sinh trưởng, giúp tăng nhanh hệ số diện tích lá của cây lúa.
Bảng 4.13 Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến chỉ số diện tích lá của các giống lúa (m 2 lá/m 2 đất) Đơn vị: m 2 lá/m 2 đất
Chỉ số diện tích lá cao nhất được ghi nhận trong thời kỳ trỗ, trong khi ở giai đoạn chín sáp, chỉ số này giảm do dinh dưỡng chủ yếu chuyển hướng để nuôi hạt, dẫn đến nhiều lá bị vàng và héo.
Giống lúa Bắc thơm 7 có diện tích lá tối đa đạt 4,5 m² lá/m² đất ở giai đoạn trỗ, thấp hơn so với giống Hương thơm số 1 với 5,7 m² lá/m² đất Khi tăng lượng đạm bón từ 0N lên 120N, diện tích lá ở giai đoạn đẻ nhánh tăng từ 2,4 m² lá/m² đất lên 3 m² lá/m² đất Ở giai đoạn trỗ, diện tích lá dao động từ 4,5 m² lá/m² đất đến 5,6 m² lá/m² đất, trong khi ở giai đoạn chín sáp, diện tích lá giảm xuống còn từ 3,0 đến 3,6 m² lá/m² đất Sự khác biệt này chỉ có ý nghĩa thống kê ở giai đoạn trỗ, trong khi các giai đoạn đẻ nhánh và chín sáp không có sự khác biệt đáng tin cậy Ở thời kỳ đẻ nhánh rộ, chỉ số diện tích lá đạt cao nhất khi bón 120kg đạm.
Giống lúa Hương thơm số 1 có chỉ số N (N4) là 3,2, trong khi giống Bắc thơm 7 là 2,8 Chỉ số diện tích lá (LAI) thấp nhất ở mức bón 0kg N chỉ đạt 3,0 cho Hương thơm số 1 và 1,9 cho Bắc thơm 7 Ở thời kỳ này, chỉ số diện tích lá ở mức bón 90 - 120kg N không có sự khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% Tuy nhiên, mức bón 120kg N cho LAI cao hơn mức đối chứng (0kg N) với ý nghĩa ở mức tin cậy 95%.
Giai đoạn trỗ là thời kỳ mà chỉ số diện tích lá (LAI) của cây lúa đạt cao nhất trong quá trình sinh trưởng Sự chênh lệch LAI giữa công thức thấp nhất G2N1 và công thức cao nhất G1N4 lên tới 2,3 m² lá/m² đất Khi tăng lượng đạm bón từ 0N lên 120N, LAI ở tất cả các công thức bón đạm đều cao hơn một cách có ý nghĩa so với công thức không bón đạm.
Giai đoạn chín sáp, chỉ số diện tích lá (LAI) giảm ở tất cả các công thức, dao động từ 2,9 đến 4,1, với công thức G1N4 đạt LAI cao nhất là 4,1 m² lá/m² đất Ở giai đoạn này, các công thức có lượng phân bón cao cho cả hai giống lúa duy trì LAI ở mức cao hơn so với các công thức khác Điều này cho thấy rằng liều lượng phân bón cao giúp duy trì bộ lá lâu hơn, kéo dài quá trình quang hợp và tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích lũy dinh dưỡng sau trỗ.
Theo nghiên cứu của Nguyễn Thị Lan (2005), khi mức bón đạm tăng trong cùng một giai đoạn theo dõi, chỉ số LAI tăng ở giai đoạn đẻ nhánh và các giai đoạn sau, nhưng sẽ giảm khi mức bón đạm vượt quá 150kg N/ha ở giai đoạn trỗ và 100kg N/ha ở giai đoạn chín sữa Kết quả cho thấy, mặc dù LAI ở cả ba giai đoạn đều tăng khi mức đạm bón tăng, nhưng mức tăng không đáng kể.
Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến chỉ số diệp lục lá (spad) của hai giống lúa
LÁ (SPAD) CỦA HAI GIỐNG LÚA
Chỉ số diệp lục lá được tiến hành đo vào 3 giai đoạn: đẻ nhánh, trỗ và chín sáp, kết quả được trình bày qua bảng 4.13 như sau:
Bảng 4.14 Chỉ số SPAD của các giống lúa ở các giai đoạn sinh trưởng
Kết quả bảng 4.14 cho thấy chỉ số SPAD của các giống đều giảm dần từ giai đoạn đẻ nhánh rộ đến giai đoạn trỗ giai đoạn chín sáp.
Trong giai đoạn đẻ nhánh rộ, chỉ số diệp lục lá của các giống có sự khác biệt nhưng không đáng kể Ở giai đoạn trỗ, chỉ số SPAD dao động từ 39,4 đến 48,8, trong đó G2N4 đạt chỉ số cao nhất là 48,8 Tại giai đoạn chín sáp, chỉ số SPAD giảm dần, với G2N2 và G1N4 lần lượt có chỉ số cao nhất là 45,4 và 39 Qua theo dõi, chỉ số diệp lục lá của công thức G1N1 và G2N4 đạt cao nhất trong các giai đoạn sinh trưởng, ngoại trừ giai đoạn chín sáp.
Khả năng tích lũy chất khô của các giống lúa
Chất khô trong cây lúa chủ yếu được hình thành từ quá trình quang hợp, chiếm 80-90% tổng lượng chất khô Tốc độ tích lũy chất khô phụ thuộc vào giống lúa, điều kiện ngoại cảnh và phương pháp canh tác Trong giai đoạn sinh trưởng, quang hợp diễn ra chủ yếu ở các lá giữa, với vật chất được vận chuyển lên lá non và xuống rễ, trong khi một lượng nhỏ được dự trữ trong lá Cây lúa bắt đầu tích lũy mạnh chất khô khoảng 2 tuần trước trỗ, đạt cực đại ở bẹ và thân vào thời điểm trỗ, và chủ yếu được vận chuyển về hạt khi chín Khả năng tích lũy chất khô và vận chuyển chất hữu cơ từ cơ quan sinh trưởng đến cơ quan sinh sản là yếu tố quyết định năng suất hạt Do đó, khả năng tích lũy chất khô cao sẽ dẫn đến tiềm năng năng suất lúa lớn hơn Kết quả nghiên cứu về chất khô tích lũy của các giống lúa được thể hiện trong bảng 4.1.
Bảng 4.15 Khối lượng chất khô tích lũy của các giống lúa ở các giai đoạn sinh trưởng (gam/khóm)
Theo bảng 4.14, ba thời kỳ theo dõi trong thí nghiệm đều cho thấy khả năng tích lũy chất khô mạnh Khả năng này tăng dần từ thời kỳ đẻ nhánh đến thời kỳ trỗ và đạt đỉnh ở thời kỳ chín sáp.
Khối lượng chất khô trung bình của giống lúa Bắc thơm 7 thấp hơn so với giống Hương thơm số 1 ở tất cả các thời kỳ, tuy nhiên, sự khác biệt này chỉ có ý nghĩa thống kê ở thời kỳ chín sáp Tại giai đoạn chín sáp, khối lượng chất khô của giống Bắc thơm 7 thể hiện sự chênh lệch rõ rệt so với giống Hương thơm số 1.
Giống Bắc thơm 7 có khối lượng chất khô trung bình là 23,1g/khóm, trong khi giống Hương thơm số 1 đạt 27,7g/khóm Khi tăng lượng đạm bón từ 0kg lên 120kg/ha, khối lượng chất khô tích lũy ở cả hai giống đều tăng lên một cách có ý nghĩa Cụ thể, khối lượng chất khô của giống Bắc thơm 7 dao động từ 5,0-5,8g/khóm, trong khi giống Hương thơm số 1 từ 5,5-6,2g/khóm Sự gia tăng này thể hiện rõ ràng khi mức đạm được nâng lên từ 0N đến 120kgN/ha, với giống Hương thơm số 1 tăng từ 4,9-6,2g/khóm và Bắc thơm 7 tăng từ 2,5-5,8g/khóm.
Trong giai đoạn trỗ, khối lượng chất khô tăng nhanh, đặc biệt ở giống Bắc thơm 7 khi so sánh giữa lượng đạm N1 (0kg/ha) và N4 (120kg/ha), trong khi giống Hương thơm số 1 không có sự khác biệt ý nghĩa giữa hai mức đạm Đến giai đoạn chín sáp, giống Hương thơm số 1 đạt khối lượng chất khô cao hơn đáng kể (27,7g/khóm) so với Bắc thơm 7 (23,1g/khóm) Khi tăng mức đạm từ N1 lên N4, khối lượng chất khô của giống Hương thơm số 1 tăng từ 25,3 lên 30,0g/khóm, tương tự, giống Bắc thơm 7 cũng tăng từ 19,6 lên 24,7g/khóm.
Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến tình hình sâu bệnh hại của các giống lúa
Sâu bệnh là nguyên nhân chính làm giảm năng suất và chất lượng lúa, do đó, khả năng chống chịu với sâu bệnh trở thành yếu tố quan trọng để nâng cao năng suất cây trồng Với khí hậu nhiệt đới gió mùa của Việt Nam, điều kiện ẩm ướt và mưa nhiều tạo môi trường thuận lợi cho sự phát triển của sâu bệnh Vì vậy, cần áp dụng các biện pháp phòng trừ sâu bệnh hiệu quả để bảo vệ mùa màng.
Tình hình sâu bệnh hại của các giống ở các công thức bón đạm khác nhau được thể hiện qua bảng 4.16
Bảng 4.16 Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến tình hình sâu bệnh hại của các giống lúa
Vào cuối vụ xuân năm 2016, thời tiết ấm lên đã dẫn đến sự xuất hiện của một số bệnh hại như khô vằn và bạc lá, nhưng chỉ ở mức độ nhẹ Cụ thể, bệnh bạc lá chỉ ghi nhận trên giống Bắc thơm 7 với mức độ 1 điểm ở công thức bón đạm N2 Trong giai đoạn lúa làm đòng – trỗ bông, thời tiết nắng nóng kèm theo mưa đã tạo điều kiện cho sự phát triển của sâu đục thân và sâu cuốn lá, tuy nhiên mức độ nhiễm cũng chỉ ở mức nhẹ (0-1 điểm) trên tất cả các công thức.
Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất
YẾU TỐ CẤU THÀNH NĂNG SUẤT
4.7.1 Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa
Năng suất là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tác động của các biện pháp kỹ thuật và điều kiện canh tác, bao gồm phân bón Giống có năng suất cao phụ thuộc vào hai yếu tố chính: yếu tố di truyền của giống và các điều kiện ngoại cảnh như khí hậu, đất đai, nước tưới, và biện pháp kỹ thuật Năng suất chịu ảnh hưởng trực tiếp từ số bông/khóm, số hạt chắc/bông, và khối lượng 1000 hạt Do đó, để tăng năng suất lúa, cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật phù hợp bên cạnh việc lựa chọn giống tốt.
Bảng 4.17 Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa
G1(Hương thơm số 1) G2 (Bắc thơm 7)
N2 (60kg N/ha) N3 (90kg N/ha) N4 (120kg N/ha) LSD0,05(N)
Số bông/m² là yếu tố quyết định nhất trong các yếu tố cấu thành năng suất, ảnh hưởng sớm đến kết quả Mỗi công thức lúa có số bông tương ứng với số nhánh hữu hiệu, trong đó giống lúa Hương thơm số 1 đạt 249,2 bông/m², cao hơn so với giống lúa Bắc thơm 7 với 239,8 bông/m², cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa.
Số hạt/bông là yếu tố quan trọng quyết định năng suất lúa, với giống Hương thơm số 1 đạt 158,5 hạt, cao hơn giống Bắc thơm 7 (147,8 hạt) Sự thay đổi mức đạm bón ảnh hưởng rõ rệt đến số hạt trên bông; khi tăng đạm từ 0kg đến 90kg/ha, số hạt tăng lên, nhưng khi đạt 120kg/ha, số hạt/bông có xu hướng giảm Giống Hương thơm số 1 có số hạt/bông cao nhất ở công thức G1N3 (171,6 hạt), nhưng không có sự sai khác ý nghĩa so với công thức G1N4 (166,6 hạt).
Khối lượng 1000 hạt là yếu tố quyết định năng suất lúa, với biến động tương đối ít và chủ yếu phụ thuộc vào giống Giống lúa Hương thơm số 1 có khối lượng 1000 hạt trung bình là 23,4g, trong khi giống lúa Bắc thơm 7 có khối lượng thấp hơn, chỉ đạt 19,3g.
Năng suất lý thuyết là tổng hợp các yếu tố cấu thành năng suất, giúp xây dựng biện pháp kỹ thuật nông học phù hợp để khai thác tiềm năng của giống Giống Hương thơm số 1 có năng suất lý thuyết cao hơn giống Bắc thơm 7 Mức đạm bón 120kg/ha được xác định là có ảnh hưởng tích cực nhất đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lý thuyết của cả hai giống.
4.7.2 Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến năng suất thực thu và hệ số kinh tế của các giống lúa
Bảng 4.18 Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến năng suất thực thu và hệ số kinh tế của các giống lúa
Ghi chú: Chữ cái giống nhau trong cùng một cột phản ánh sai khác không ý nghĩa ở độ tin cậy 95%
Năng suất thực thu là lượng sản phẩm thực tế thu được, phản ánh tổng hợp các yếu tố trong quá trình sinh trưởng ở cả giai đoạn sinh dưỡng và sinh thực Đây là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tác động của các biện pháp kỹ thuật lên giống lúa Kết quả cho thấy giống lúa Hương thơm số 1 có năng suất thực thu cao hơn so với giống Bắc thơm 7.
Nghiên cứu cho thấy, khi tăng mức đạm từ 0N lên 90N, năng suất thu hoạch NSTT có xu hướng tăng từ 53,8 lên 61,4 tạ/ha Tuy nhiên, việc tăng mức đạm lên 120N lại dẫn đến sự giảm nhẹ về năng suất, đạt 59,9 tạ/ha, mặc dù không có ý nghĩa thống kê Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Lưu Ngọc Quyến và cộng sự (2014), đề xuất công thức bón (80-100kg N + 90kg K2O)/ha.
8 tấn phân chuồng + 90kg P 2 O 5 /ha cho năng suất thực thu cao nhất.
Giống lúa Hương thơm số 1 cho thấy năng suất tăng từ 52,5 tạ/ha lên 62 tạ/ha khi tăng mức đạm bón từ 0kg lên 90N, nhưng khi tăng lên 120N, năng suất giảm nhẹ còn 60,0 tạ/ha mà không có ý nghĩa thống kê Tương tự, giống lúa Bắc thơm 7 đạt năng suất cao nhất 60,8 tạ/ha ở mức đạm 90N (G2N3) và cao hơn so với các công thức bón đạm thấp hơn, nhưng khi tăng lên 120N, năng suất giảm xuống còn 59,8 tạ/ha, cũng không có ý nghĩa thống kê.
Mặc dù lượng đạm bón N2 có NSTT tương đối cao, sự khác biệt về NSTT ở lượng đạm bón N3 và N2 không đạt ý nghĩa thống kê ở mức độ tin cậy 95% Do đó, cần xem xét thêm hiệu quả sử dụng đạm để phát triển công thức tối ưu cho hiệu quả cao hơn.
Biểu đồ 4.1 Năng suất thực thu của các công thức bón đạm ở hai giống Hương thơm số 1 và Bắc thơm 7
Năng suất sinh vật học là tổng khối lượng của cây, bao gồm cả rơm rạ và thóc, phản ánh tiềm năng năng suất cũng như khả năng tích lũy chất khô của lúa Theo kết quả nghiên cứu, năng suất sinh vật học của các công thức dao động từ 121,5 đến 131,9 tạ/ha Điều này cho thấy đạm đóng vai trò quan trọng trong quá trình tích lũy chất khô của lúa; khi mức đạm bón tăng lên, năng suất sinh vật học cũng tăng đáng kể, đạt cao nhất ở mức 120kg/ha.
Hệ số kinh tế của mỗi giống cây trồng phản ánh khả năng tích lũy chất khô, đặc biệt là ở cây lúa, nơi hệ số này cho thấy khả năng tích lũy chất khô vào hạt Hệ số kinh tế cao hơn chứng tỏ khả năng tích lũy mạnh mẽ hơn Tuy nhiên, chỉ tiêu này bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như thời tiết, phân bón và đất đai, đặc biệt trong giai đoạn sau trỗ của cây lúa Kết quả từ bảng 4.17 chỉ ra rằng hệ số kinh tế của giống Hương thơm số 1 dao động từ 0,42 đến 0,47, thấp nhất ở công thức không bón đạm và cao nhất ở công thức bón 90kgN/ha Đối với giống Bắc thơm 7, hệ số kinh tế ở công thức không bón đạm đạt 0,44, trong khi cao nhất ở công thức bón đạm G2N3 là 0,50, cho thấy sự khác biệt giữa hai giống là không đáng kể.
4.7.3 Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến hiệu suất sử dụng đạm của các giống lúa
Hiệu suất phân đạm (kg thóc/kgN) là chỉ tiêu quan trọng phản ánh hiệu quả kinh tế trong việc sử dụng phân đạm cho sản xuất Theo bảng 4.19, hiệu suất bón đạm dao động từ 10,76 kg thóc/kg N ở CT G2N4 đến 21,49 kg thóc/kg N ở CT G2N2.
Khi tăng lượng đạm bón, hiệu suất phân đạm có xu hướng giảm, dẫn đến năng suất thực thu của giống lúa cũng bị giảm.
Bảng 4.19 Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến hiệu suất sử dụng đạm của các giống lúa.
G2 (Bắc Thơm 7) cho thấy hiệu suất sử dụng đạm giảm khi lượng đạm bón tăng từ công thức N2 lên N3 Khi tiếp tục tăng lượng đạm bón lên công thức N4, hiệu suất bón đạm giảm mạnh ở tất cả các giống.