1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM BẾ THỊ HƯỜNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ NƯỚC TỚI SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT CỦA LÚA KHANG DÂN 18 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính qui Chuyên ngành : Trồng trọt Khoa : Nông học Khoá : 2010 - 2014 Giáo viên hướng dẫn : TS. Đỗ Thị Ngọc Oanh Thái Nguyên, năm 2014 2 LỜI CẢM ƠN Bước chân vào giảng đường đại học em thấy mình thật may mắn. Đặc biệt, được khoác trên mình dòng chữ “Sinh viên Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên”, một ngôi trường đã gắn bó với biết bao thế hệ đi trước, có trên bốn mươi năm kinh nghiệm giảng dạy và đào tạo đội ngũ cán bộ trong lĩnh vực Nông - Lâm - Ngư nghiệp cho các tỉnh Trung Du và miền núi Phía Bắc Việt Nam. Thực tập tốt nghiệp là khâu cuối cùng của tất cả các sinh viên trước khi ra trường, nó như là trang giấy cuối cùng tổng kết lại tất cả những gì đã viết trong một cuốn sách cũng như là bài tổng kết lại quá trình học tập, rèn luyện về đạo đức, kỹ năng và tư cách của một người sinh viên. Được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Nông Học, Bộ môn cây lương thực và cây công nghiệp, em đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ tưới nước tới sinh trưởng và năng suất của lúa Khang Dân 18”. Qua đây, em xin được gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới toàn thể các thầy giáo, cô giáo trong nhà trường, gia đình, bạn bè đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ em thực hiện đề tài. Đặc biệt, em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo TS. Đỗ Thị Ngọc Oanh - người hướng dẫn khoa học đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành khóa luận này. Mặc dù rất cố gắng song do điều kiện thời gian và kiến thức còn hạn chế nên bản khóa luận này của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất kính mong nhận được những ý kiến đóng góp chân thành từ các thầy, các cô để khóa luận của em hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 15 tháng 5 năm 2014 Sinh viên Bế Thị Hường 3 MỤC LỤC PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 3 1.3. Ý nghĩa của đề tài 3 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1. Cơ sở khoa học để xác định chế độ tưới nước cho lúa 4 2.1.1. Đặc điểm sinh vật học của cây lúa 4 2.1.2. Vai trò của nước đối với cây lúa 6 2.1.3. Nhu cầu về nước của cây lúa 6 2.2. Nghiên cứu về tưới nước cho lúa 8 2.3. Kỹ thuật tưới nước cho lúa 9 2.3.1. Kỹ thuật tưới nước cho lúa ở trên thế giới 9 2.3.2. Kỹ thuật tưới nước cho lúa hiện nay ở Việt Nam 10 2.3.2.1. Kỹ thuật tưới ướt - khô xen kẽ (Alternate Wetting and Drying) 10 2.3.2.2. Tưới nước tiết kiệm trong điều kiện đất nhiễm phèn (pH = 4 - 5) 11 2.3.2.3. Tưới nước tiết kiệm trong điều kiện đất chua mặn 12 2.3.2.4. Quy trình kỹ thuật tưới nước cho lúa ở vùng Đồng Bằng sông Hồng 13 2.3.2.5. Quy trình kỹ thuật tưới nước cho lúa ở Bắc Trung Bộ 13 2.3.2.6. Quy trình kỹ thuật tưới nước cho lúa ở vùng Nam Bộ (vùng Đồng Bằng sông Cửu Long) 14 2.3.3. Những kết quả nghiên cứu và kỹ thuật tưới nước theo hệ thống thâm canh lúa cải tiến SRI 15 PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 27 4 3.2. Đối tượng nghiên cứu và công thức thí nghiệm 27 3.3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu 28 3.3.1. Nội dung nghiên cứu 28 3.3.2. Các chỉ tiêu theo dõi 28 3.3.2.1. Chỉ tiêu về sinh trưởng 28 3.3.2.2. Chỉ tiêu về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 29 3.3.3. Phương pháp thu thập số liệu và xử lý số liệu 29 3.3.3.1. Phương pháp thu thập số liệu 29 3.3.3.2. Phương pháp xử lý số liệu 29 PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 4.1. Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến sinh trưởng chiều cao của lúa Khang Dân 18 30 4.2. Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến khả năng đẻ nhánh của lúa Khang Dân 18 35 4.3. Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến sinh trưởng bộ rễ của lúa Khang Dân 18 37 4.4. Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến năng suất của lúa Khang Dân 18 40 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 47 5.1. Kết luận 47 5.2. Đề nghị 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 5 DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT CT : Công thức CV : Hệ số biến động (Coefficient of Variation) FAO : Tổ chức Nông Lương thế giới (Food and Agriculture Organization) LSD : Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa (Least Sigaificant Difference Test) NSLT : Năng suất lý thuyết P : Sai khác giữa các trung bình của công thức 6 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Nhu cầu nước cho một vụ lúa nước/ha 8 Bảng 2.2: Đặc điểm rễ và hoạt động của rễ lúa dưới chế độ canh tác khác nhau, Combatore Ấn Độ, mùa mưa 16 Bảng 2.3: Quần thể vi sinh vật ở vùng rễ lúa ở chế độ canh tác khác nhau Combatore Ấn Độ, mùa mưa 17 Bảng 2.4: Thay đổi hoạt động của rễ, sinh khối và năng suất ở chế độ tưới khác nhau trong thí nghiệm trong chậu (IFI - hạn không liên tục 3 lần; IFII - hạn không liên tục 5 lần; và CF - liên tục ngập) 19 Bảng 4.1: Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến chiều cao của lúa Khang Dân 18 31 Bảng 4.2: Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến số rễ của lúa Khang Dân 18 37 Bảng 4.3: Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lúa Khang Dân 18 41 7 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1: Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến chiều cao của lúa Khang Dân 18 thời kỳ trỗ 32 Hình 4.2: Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến chiều cao của lúa Khang Dân 18 thời kỳ chín sữa 33 Hình 4.3: Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến chiều cao của lúa Khang Dân 18 thời kỳ thu hoạch 34 Hình 4.4: Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến khả năng đẻ nhánh tối đa của lúa Khang Dân 18 35 Hình 4.5: Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến khả năng đẻ nhánh hữu hiệu của lúa Khang Dân 18 36 Hình 4.6: Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến số rễ của lúa Khang Dân 18 thời kỳ trỗ 38 Hình 4.7: Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến số rễ của lúa Khang Dân 18 thời chín sữa 39 Hình 4.8: Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến số bông/xô của lúa Khang Dân 18 42 Hình 4.9: Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến tổng số hạt/bông của lúa Khang Dân 18 43 Hình 4.10: Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến số hạt chắc/bông của lúa Khang Dân 18 44 Hình 4.11: Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến khối lượng 1000 hạt của lúa Khang Dân 18 45 Hình 4.12: Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến năng suất lý thuyết của lúa Khang Dân 18 46 1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Lúa là một trong những cây lương thực có vị trí quan trọng hàng đầu trên thế giới và đặc biệt là ở Việt Nam. Trên thế giới có khoảng 3 tỷ người (70% dân số) sử dụng lúa là lương thực chính. Ở Việt Nam, có hơn 80 triệu người (gần 100% người dân) sử dụng gạo làm thức ăn thường xuyên (Nguyễn Văn Luật, 2011). Đối với người nông dân ở Việt Nam, sản xuất lúa có vai trò rất quan trọng, theo Tổng cục Thống kê (2011), tổng diện tích đất nông nghiệp thời điểm tháng 1 năm 2011 gần 26,21 triệu ha, trong đó đất trồng lúa hơn 4,12 triệu ha, chiếm 15,7% diện tích đất trồng lúa, gần 9,3 triệu hộ có sử dụng đất trồng lúa, chiếm 77,6% tổng số hộ có sử dụng đất sản xuất nông nghiệp. Đối với phát triển kinh tế của Việt Nam thì lúa là nguồn thu nhập và là mặt hàng xuất khẩu quan trọng. Việt Nam có sản lượng lúa đứng thứ 5 trong 10 nước đứng đầu thế giới với 42,3 triệu tấn và là nước xuất khẩu gạo đứng thứ hai thế giới sau Thái Lan (FAOSTAT, 2013). Trong các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất lúa thì nước là quan trọng nhất, ca dao Việt Nam có câu “nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống”. Nước là điều kiện để thực hiện các quá trình sinh lý trong cây lúa, vận chuyển dưỡng chất đến các bộ phận khác nhau của cây, đồng thời cũng là môi trường sống, là điều kiện ngoại cảnh không thế thiếu được. Nước ảnh hưởng đến môi trường đất và ảnh hưởng đến kết cấu, độ chặt của đất, ảnh hưởng đến độ pH, ảnh hưởng đến dinh dưỡng tổng số và dinh dưỡng dễ tiêu trong đất, nước còn ảnh hưởng đến vi sinh vật đất và quá trình chuyển hóa dinh dưỡng do vi sinh vật đất thực hiện. Như vậy nước vai trò cực kì quan trọng đối với đời sống của cây lúa ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất cây trồng. Lúa yêu cầu nhiều nước hơn các loại cây trồng khác. để tạo ra một đơn vị thân lá, lúa cần 400 - 450 đơn vị nước, để tạo ra một đơn vị hạt lúa cần 300 - 350 đơn vị nước. Để tạo ra một gam chất khô cây lúa cần 628 gam nước trong khi cây ngô chỉ cần 349 gam nước (Nguyễn Thị Kim Hiệp, 2 1997). Nhu cầu nước cho 1 vụ lúa/ha là 1.240 mm. Bình quân mỗi vụ cây lúa cần 800 - 1000 mm, nếu nơi nào có lượng mưa nhỏ hơn phải chủ động tưới tiêu cho lúa. Nhu cầu nước của cây lúa thay đổi tùy thuộc vào giai đoạn sinh trưởng. Nếu ở giai đoạn đẻ nhánh ẩm độ đất đạt 60 - 80% thì chiều cao cây không kém gì ruộng nước. Giai đoạn làm đòng bị hạn nhiều, hoa ngừng phát dục nên bị thoái hóa. Ở giai đoạn trỗ bông phơi màu bị hạn dẫn đến nghẹn đòng, việc thụ tinh khó khăn lúa dễ bị lép. Thừa nước cũng ảnh hưởng đến năng suất lúa. Ở giai đoạn đẻ nhánh nếu ngập quá 25% chiều cao cây năng suất sẽ giảm 18 - 25%, ngập 75% giảm tới 30 - 50%, nguyên nhân chính là do giảm tỉ lệ đẻ nhánh và diện tích quang hợp. Ngoài vai trò cung cấp nước cho cây lúa, nước còn làm thay đổi điều kiện tiểu khí hậu trong ruộng (Đặng Quý Nhân, 2008). Do khai thác nguồn nước quá mức và biến đổi khí hậu, trong những năm gần đây, nguồn nước cung cấp cho canh tác lúa đang ngày càng khan hiếm. Ở châu Á, nơi mà cây lúa được trồng trên khoảng 30% diện tích đất chủ động nước và chiếm 50% lượng nước tưới cho cây trồng việc khan hiếm nước càng nghiêm trọng (Misha A. and salokhe V. M, 2008). Ở vùng Trung du và miền núi phía bắc Việt Nam sản xuất lúa có vai trò quan trọng trong đảm bảo an ninh lương thực của vùng. Đây là vùng có lượng mưa hàng năm khá lớn, nhưng phân bố không đồng đều, nơi nguồn nước không chủ động thường năng suất lúa thấp và không ổn định. Trong khi đó do sử dụng nước tưới cho lúa không hợp lý dẫn đến làm cạn kiệt nguồn tài nguyên nước. Vì những lý do này, việc tiết kiệm nguồn nước và tăng cường hệ số sử dụng nước cho lúa là việc làm cần thiết mang tính chiến lược trên quy mô toàn cầu. Trong những năm gần đây trên thế giới và ở Việt Nam, hệ thống thâm canh lúa cải tiến (SRI - System of Rice Intensification) được phát triển cho thấy nhiều tính năng ưu việt như: tiết kiệm nước, tăng năng suất và hiệu quả lại vừa bảo vệ môi trường (Phụ, 2006; Mahender, 2007; Uhoff, 2007; Dũng, 2010). Đây là hệ thống mở, nghĩa là chế độ tước nước phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của vùng và đặc điểm sinh trưởng của mỗi giống lúa. Để có cơ sở khoa học cho việc áp dụng hệ thống thâm canh lúa ở Thái Nguyên, một tỉnh đại diện cho vùng núi phía bắc đối với giống lúa Khang 3 Dân, giống lúa được gieo trồng phổ biến trong vùng tôi thực hiện nghiên cứu: “Ảnh hưởng của chế độ tưới nước tới sinh trưởng và năng suất của lúa Khang Dân 18”. 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài - Mục đích của đề tài: xác định chế độ tưới nước thích hợp cho giống lúa Khang Dân 18. - Yêu cầu của đề tài: + Đánh giá ảnh hưởng của các chế độ tưới nước tới sinh trưởng của lúa Khang Dân 18. + Đánh giá ảnh hưởng của các chế độ tưới nước tới năng suất của lúa Khang Dân 18. 1.3. Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: + Giúp sinh viên sau khi ra trường nắm chắc được lý thuyết cũng như làm quen với tay nghề, vận dụng vào trong sản xuất. + Biết cách thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học. + Đánh giá được khả năng thích ứng giống lúa Khang Dân 18 trên các chế độ nước khác nhau với điều kiện sinh thái của địa phương. + Xác định được cơ sở khoa học để quyết định chế độ tưới nước cho lúa. + Kết quả nghiên cứu là tiền đề có giá trị cho khoa học nghiên cứu và ứng dụng cho người sản xuất. - Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: + Bước đầu chọn chế độ tưới nước thích hợp cho giống lúa Khang Dân 18 với điều kiện sinh thái tại địa phương và những vùng có điều kiện tương tự. + Tiết kiệm được lượng nước tưới từ đó sử dụng tốt nguồn tài nguyên nước để phát triển sản xuất lúa. + Đầu tư chi phí tưới hợp lý hơn và nâng cao hiệu quả cho người sản xuất lúa, tăng thu nhập cho người nông dân. [...]... khoảng 100 nông dân được tham gia lớp huấn luyện phương pháp mới, hình thành mười nhóm nông dân nòng cốt, diện tích ứng dụng từng phần 100 ha và khoảng 1.500 nông dân tham gia; đồng thời mở rộng diện tích ra các xã lân cận 26 Như vậy, xác định chế độ tưới nước cho lúa cần căn cứ vào ảnh hưởng của chế độ tưới tới sinh trưởng, năng suất của lúa và hiệu quả kinh tế, căn cứ vào lượng nước tiêu tốn Thực... cao, năng suất sẽ cao Như vậy, đẻ nhánh phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó, nước là rất quan trọng 6 2.1.2 Vai trò của nước đối với cây lúa Nước trong đất, một phần được cây hút, một phần bị bốc hơi, một phần bị rò rỉ Sự thiếu hụt nước có ảnh hưởng đến sinh trưởng của lúa Thiếu nước ở bất cứ giai đoạn sinh trưởng nào cũng gây ảnh hưởng đến năng suất lúa Triệu chứng chung nhất của việc thiếu hụt nước. .. đi Lúa được cấy trong xô, mỗi xô 1 cây, mỗi ô thí nghiệm có 6 xô, với 5 lần nhắc lại, mỗi công thức có 30 xô Xô thí nghiệm có đường kính là 20 cm, chiều cao là 30cm Xung quanh các xô thí nghiệm có 56 xô bảo vệ 3.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 3.3.1 Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ tưới nước tới sinh trưởng (chiều cao cây, khả năng đẻ nhánh và số lượng rễ) của lúa Khang Dân. .. bộ phận khác nhau của cây, đồng thời cũng là môi trường sống, là điều kiện ngoại cảnh không thế thiếu được Nước ảnh hưởng đến môi trường đất và ảnh hưởng đến kết cấu, độ chặt của đất, ảnh hưởng đến độ pH, ảnh hưởng đến dinh dưỡng tổng số và dinh dưỡng dễ tiêu trong đất, nước còn ảnh hưởng đến vi sinh vật đất và quá trình chuyển hóa dinh dưỡng do vi sinh vật đất thực hiện Như vậy nước vai trò cực kì... tiết kiệm nước và giảm chi phí cho người nông dân nhưng cũng vừa đảm bảo cây sinh trưởng tốt, cho năng suất cao là vấn đề rất cần thiết và quan trọng 2.3.3 Những kết quả nghiên cứu và kỹ thuật tưới nước theo hệ thống thâm canh lúa cải tiến SRI Phương pháp SRI dựa trên nguyên tắc cơ bản đó là tưới nước theo cách tạo điều kiện thích hợp cho sinh trưởng của rễ và vi sinh vật đất, tránh để ngập nước, tạo... thấp và hoạt động rễ ở tất cả các chế độ nước Quan sát cho thấy sự già cỗi của lá tầng thấp và lá đòng chậm lại ở chế độ tưới một và hai so với thường chế độ thường xuyên để ngập Sự chậm đi này liên quan tới hoạt động rễ mạnh hơn và sinh khối cao hơn kèm theo là năng suất hạt cao hơn (Bảng 2.4) (Baker, R., Dawe, D., Tuong, T.P., Bhuiyan, S.I., Guerra, L.C, 1999) Bảng 2.4: Thay đổi hoạt động của rễ, sinh. .. lúa Khang Dân 18 - Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ tưới nước tới năng suất của lúa Khang Dân 18 3.3.2 Các chỉ tiêu theo dõi Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi được thực hiện theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống lúa QCVN 01-55: 2011/BNNPTNT ban hành tại thông tư số 48/ 2011/ TT- BNNPTNT ngày 5 tháng 7 năm 2011 3.3.2.1 Chỉ tiêu về sinh trưởng - Cách chọn... nước phơi ruộng để hạn chế đẻ nhánh vô hiệu Giai đoạn làm đòng vào chắc: cần nhiều nước, cần tưới ngập 5 - 10 cm Bất cứ giai đoạn sinh trưởng nào của cây lúa bị thiếu nước đều ảnh hưởng đến năng suất cuối cùng của lúa (Nguyễn Thị Lẫm và cs, 2003) 2.3.2 Kỹ thuật tưới nước cho lúa hiện nay ở Việt Nam 2.3.2.1 Kỹ thuật tưới ướt - khô xen kẽ (Alternate Wetting and Drying) Kỹ thuật tưới ướt - khô xen kẽ được... lượng phân và vị trí bón phân chi phối hướng phát triển của bộ rễ Dinh dưỡng đầy đủ, bón phân cân đối, bón phân sâu, pH trung tính, đất không có độc tố thì bộ rễ phát triển tốt, hút được nhiều dinh dưỡng (Nguyễn Thị Lẫm và cs, 2003) Như vậy sinh trưởng của rễ lúa phụ thuộc vào chế độ tưới nước, rễ lúa yêu cầu oxy, cho nên chế độ tưới luân phiên cạn nước là tốt nhất - Đặc điểm đẻ nhánh của lúa Cây lúa có... trò cực kì quan trọng đối với đời sống của cây lúa ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất cây trồng 2.1.3 Nhu cầu về nước của cây lúa Nhu cầu về nước của lúa cấy thay đổi tùy vào thời kì sinh trưởng (Nguyễn Thị Kim Hiệp, 1997) Thời kỳ nảy mầm: sau khi được ngâm ủ, hạt hút no nước (đạt 25 - 27% khối lượng khô của hạt) thì hạt bắt đầu nảy mầm Đối với những giống lúa cạn gieo trực tiếp khi chưa ngâm ủ . Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến sinh trưởng chiều cao của lúa Khang Dân 18 30 4.2. Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến khả năng đẻ nhánh của lúa Khang Dân 18 35 4.3. Ảnh hưởng của. 4.1: Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến chiều cao của lúa Khang Dân 18 31 Bảng 4.2: Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến số rễ của lúa Khang Dân 18 37 Bảng 4.3: Ảnh hưởng của các chế độ. hưởng của các chế độ tưới nước đến sinh trưởng bộ rễ của lúa Khang Dân 18 37 4.4. Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến năng suất của lúa Khang Dân 18 40 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 47 5.1.