Luận án tiến sĩ: Tuyển chọn giống lúa ngắn ngày và biện pháp kỹ thuật thâm canh tại vùng Duyên hải Nam Trung Bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ ­­­­­­­­­­ TRẦN VĂN MẠNH NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN GIỐNG LÚA NGẮN NGÀY VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THÂM CANH PHỤC VỤ SẢN XUẤT TẠI VÙNG DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ SỐ: 62.10 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HUẾ, NĂM 2015 Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Nông Lâm Huế, Đại học Huế Người hướng dẫn khoa học: 1. Nguyễn Minh Hiếu 2. Nguyễn Như Hải Phản biện 1: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Phản biện 2: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Phản biện 3: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Đại học Huế: ………………. Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: ­ Thư viện Quốc gia ­ Trung tâm Học liệu, Đại học Huế ­ Thư viện Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế 1 MỞ ĐẦU 1.

Tính cấp thiết của đề tài Vùng Duyên hải Nam Trung Bộ (DHNTB) có diện tích lúa hàng năm khoảng 373,3 ngàn ha, chiếm 4,78% diện tích lúa cả nước. Năm 2014, sản lượng lúa toàn vùng đạt 2,185 triệu tấn, chiếm 4,87% sản lượng lúa cả nước; năng suất lúa bình quân toàn vùng đạt 58,5 tạ/ha[125]. Mặc dù diện tích và sản lượng lúa toàn vùng so với cả nước không lớn nhưng đây là vùng có điều kiện thời tiết, khí hậu diễn biến khá phức tạp khá bất lợi cho sản xuất nông nghiệp; Tình hình hạn hán, thiếu nước ngày càng có nguy cơ cao gây ảnh hưởng xấu cho sản xuất lúa. Trước những thách thức đó, đòi hỏi các nhà khoa học, phải nghiên cứu và đưa ra các giải pháp thiết thực, hiệu quả nhất nhằm giảm thiểu tác động của thời tiết, khí hậu để tăng năng suất, sản lượng lúa, đảm bảo được an ninh lương thực và phát triển nông nghiệp bền vững của vùng.

Những năm gần đây, các giống lúa mới có năng suất cao và biện pháp kỹ thuật mới được đưa vào sản xuất đã nâng cao năng suất và sản lượng lúa gạo của vùng. Tuy nhiên, giống lúa được sử dụng chủ yếu trong sản xuất tại các địa phương trong vùng đa số là những giống lúa có năng suất cao nhưng phẩm chất gạo thấp, một số giống có thời gian sinh trưởng dài, khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận kém như Q5, Khang dân 18, DV108, Ải 32, IR17494, Xi23, NX30. Vì thế, việc nghiên cứu tuyển chọn giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn, có năng suất, chất lượng khá, ít nhiễm sâu bệnh hại nhằm bổ sung vào cơ cấu giống lúa, tạo điều kiện thuận lợi để bố trí mùa vụ né tránh thiên tai hạn hán, lũ lụt ở những vùng sản xuất lúa khó khăn trong điều kiện khí hậu biến đổi như hiện nay là thực sự cần thiết. Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa ngắn ngày và một số biện pháp kỹ thuật thâm canh phục vụ sản xuất tại vùng Duyên hải Nam Trung Bộ” 2.

Mục đích của đề tài Tuyển chọn được giống lúa mới có thời gian sinh trưởng ngắn, khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, ít nhiễm sâu bệnh hại, năng suất cao, chất lượng khá; và đề xuất một số biện pháp kỹ thuật chủ yếu (thời vụ gieo, mật độ sạ, liều lượng bón đạm) nhằm phục vụ sản xuất thâm canh lúa tại vùng Duyên hải Nam Trung bộ. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3. Ý nghĩa khoa học ­ Các kết quả thu được của đề tài cung cấp những dẫn liệu khoa học phục vụ công tác nghiên cứu chọn tạo, tuyển chọn giống lúa ngắn ngày cho vùng Duyên hải nam Trung bộ. 2 ­ Đã tuyển chọn được một số giống lúa ngắn ngày triển vọng, sinh trưởng phát triển tốt, ít nhiễm sâu bệnh hại, có tính thích nghi và độ ổn định cao, phù hợp với sản xuất tại các tỉnh Duyên hải nam Trung bộ.

­ Cung cấp nguồn vật liệu khởi đầu cho công tác nghiên cứu, chọn tạo giống lúa ngắn ngày, chất lượng; Là tài liệu tham khảo cho công tác giảng dạy, nghiên cứu khoa học, chọn tạo giống lúa ngắn ngày tại vùng nghiên cứu. Ý nghĩa thực tiễn ­ Đã tuyển chọn được 2 giống lúa MT18cs và LTH 134 (AIQ1102), có thời gian sinh trưởng ngắn, sinh trưởng phát triển tốt, năng suất, chất lượng khá bổ sung vào cơ cấu giống lúa, góp phần đảm bảo ổn định năng suất và sản lượng lúa của vùng Duyên hải Nam Trung bộ trong điều kiện biến đổi khí hậu phức tạp như hiện nay. ­ Khuyến cáo sản xuất quy trình thâm canh giống lúa mới ngắn ngày triển vọng (thời vụ gieo; mật độ sạ và liều lượng đạm) phù hợp để thâm canh lúa trên đất phù sa không được bồi hàng năm tại vùng Duyên hải nam Trung bộ. Phạm vi nghiên cứu của đề tài ­ Đề tài tập trung nghiên cứu 9 giống lúa thuần mới thuộc nhóm ngắn ngày, được thu thập từ các nguồn lai tạo trong nước và nhập nội.

­ Nghiên cứu đặc điểm nông học, tiềm năng năng suất, chất lượng, tính chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận; khả năng thích nghi với điều kiện sinh thái của 9 giống lúa mới ở vùng DHNTB. Thí nghiệm được thực hiện liên tục 4 vụ; được bố trí tại 3 địa điểm tại tỉnh Quảng Nam, Quảng Ngãi và Phú Yên. ­ Sử dụng một giống lúa mới có TGST cực ngắn được tuyển chọn làm đối tượng để nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật (thời vụ gieo sạ; lượng giống gieo sạ và liều lượng đạm) để hoàn thiện quy trình kỹ thuật thâm canh. Các thí nghiệm được thực hiện liên 2 vụ ĐX 2012 ­2013 và HT 2013, trên đất phù sa không được bồi hàng năm, có độ phì trung bình tại Trạm Khảo nghiệm và Hậu kiểm giống cây trồng Sơn Tịnh, tỉnh Quảng Ngãi.

­ Xây dựng mô hình thâm canh giống lúa mới được tuyển chọn và áp dụng biện pháp kỹ thuật mới của đề tài nghiên cứu đề xuất được thực hiện 2 vụ ĐX 2013­2014 và HT 2014 tại các tỉnh Quảng Nam, Quảng Ngãi và Phú Yên. ­ Thời gian nghiên cứu từ tháng 01 năm 2012 đến tháng 10 năm 2014. Những đóng góp mới của luận án ­ Đề tài đã phối hợp với các cơ quan tác giả tuyển chọn được 2 giống lúa mới triển vọng là MT18cs và LTH 134 (AIQ1102), có TGST ngắn, năng suất cao ổn định, chất lượng khá, ít nhiễm sâu bệnh hại giới thiệu cho sản xuất tại DHNTB. Các giống lúa này đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận cho phép sản xuất thử tại Quyết định số: 498/QĐ­TT­CLT, ngày 29/10/2013 và Quyết định số: 58/QĐ­TT­CLT, ngày 13/3/2014; 3 ­ Kết quả nghiên cứu đã đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật thâm canh giống lúa cực ngắn ngày trên đất phù sa không được bồi đắp hàng năm tại vùng DHNTB gồm: vụ ĐX gieo sạ từ 27/12 đến 05/01, vụ HT gieo sạ từ 03/6 đến 10/6; Lượng giống gieo sạ và lượng đạm bón thích hợp trên một hecta là: 90 kg hạt giống và 120 kg N trên nền 5 tấn phân chuồng cùng với 80 kg P2O5 và 90 kg K2O.

Bố cục của luận án Luận án gồm 121 trang với 39 bảng số liệu, 11 hình, 126 tài liệu tham khảo. Kết cấu luận án gồm: Phần Mở đầu 4 trang; Tổng quan các vấn đề nghiên cứu 42 trang; Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu 10 trang; Kết quả nghiên cứu và thảo luận 63 trang; Kết luận và đề nghị 2 trang. Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án đã công bố 3 bài báo khoa học trên tạp chí chuyên ngành trong nước. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.

Cơ sở khoa học và những kết quả nghiên cứu về tuyển chọn giống lúa 1. Nghiên cứu về những đặc điểm nông sinh học của cây lúa Lúa là cây trồng đa dạng kiểu hình, mỗi giống có những đặc điểm riêng mà ta có thể dựa vào đó để nhận biết như chiều cao cây, kích thước lá, màu sắc thân lá, dạng bông, dạng hạt, màu sắc hạt, thời gian sinh trưởng [32]. Các nhà chọn tạo giống trước khi chuẩn bị cho chương trình chọn tạo cần có những thông tin đầy đủ về các đặc điểm nguồn vật liệu khởi đầu của giống. Do vậy, việc nghiên cứu đặc điểm hình thái, đặc điểm nông học, khả năng chống chịu của các giống lúa đã nhiều nhà khoa học tiến hành và thu được nhiều kết quả có ý nghĩa, phục vụ chương trình chọn tạo giống.

Những nghiên cứu về yếu tố cấu thành năng suất của cây lúa Năng suất lúa được tạo thành bởi 4 yếu tố: số bông/đơn vị diện tích, số hạt/bông, tỷ lệ hạt chắc/bông và khối lượng 1. Số bông trên một đơn vị diện tích bị tác động bởi 3 yếu tố: số nhánh hữu hiệu, điều kiện ngoại cảnh và biện pháp kỹ thuật (mật độ cấy, tưới nước, bón phân. Số bông có tính quyết định đến năng suất và hình thành sớm nhất, yếu tố này phụ thuộc nhiều vào mật độ gieo cấy, khả năng đẻ nhánh, khả năng chịu đạm. Các giống lúa mới thấp cây, lá đứng, đẻ khỏe, chịu đạm có thể gieo cấy dày để tăng số bông trên đơn vị diện tích [22].

Số bông có thể đóng góp 74% năng suất, trong khi đó số hạt và khối lượng hạt đóng góp 26% [25]. Nghiên cứu mối quan hệ giữa năng suất lúa và các yếu tố liên quan 1. Chất khô tích lũy và năng suất lúa Quang hợp là quá trình chuyển hóa năng lượng mặt trời thành năng lượng hóa học và được tích lũy dưới dạng hydratcacbon cung cấp cho mọi hoạt động sống của cây. Hoạt động quang hợp mang lại 80 ­ 90% lượng chất khô cho cây, số 4 còn lại là chất khoáng do cây hút từ đất [73].

Nghiên cứu về cấu trúc dạng cây và mô hình cây lúa năng suất cao Dựa trên cơ sở những kết quả đã đạt được Khush, 1990 [95], đã tổng kết mô hình kiểu cấu trúc cây lúa mới có năng suất cao như sau: 1) Số dảnh/khóm từ 3 ­ 4 dảnh; 2) Thời gian sinh trưởng từ 100 ­ 130 ngày; 3) Không có bông vô hiệu; 4) Thân cứng, chống đổ tốt; 5) Lá thẳng, dày và xanh đậm; 6) Số hạt chắc trên bông từ 200 ­ 250 hạt; 7) Hệ thống rễ khỏe; 8) Chống chịu được nhiều loại sâu bệnh; 9) Chiều cao cây từ 90 ­ 100cm; 10) Tiềm năng năng suất 10 ­ 13 tấn/ha. Việc chọn tạo ra các giống lúa thấp cây, ngắn ngày, năng suất cao đã góp phần tích cực nâng cao năng suất và tổng sản lượng lúa ở nhiều nước trong khu vực châu Á và trên thế giới.