Tiến Sĩ Nghiên cứu thực trạng sản xuất và một số biện pháp kỹ thuật sản xuất lúa lai ở vùng Bắc Trung bộ

MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC VIẾT TẮT viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ixx
DANH MỤC HÌNH xiii
MỞ ĐẦU 1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 5
1.1. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới 5
1.1.1. Cơ sở khoa học của lúa lai 5
1.1.2. Hệ thống lúa lai ba dòng 8
1.1.3. Hệ thống lúa lai hai dòng 12
1.1.4. Lúa lai siêu cao sản 14
1.1.5. Lúa lai hệ một dòng 16
1.2. Nghiên cứu và sản xuất lúa lai ở Trung Quốc 17
1.2.1. Nghiên cứu lúa lai 3 dòng, 2 dòng và siêu cao sản ở Trung Quốc 17
1.2.2. Nghiên cứu kỹ thuật sản xuất hạt F1 và lúa lai thương phẩm ở Trung Quốc 19
1.3. Nghiên cứu lúa lai của IRRI và các quốc gia khác 23
1.3.1. Nghiên cứu lúa lai ở Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) 23
1.3.2. Nghiên cứu phát triển lúa lai ở Bangladesh 24
1.3.3. Nghiên cứu lúa lai ở Ấn Độ 26
1.3.4. Nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Indonesia 27
1.3.5. Nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Malaysia 28
1.3.6. Phát triển lúa lai ở Myanma 28
1.3.7. Nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Srilanka 29
1.3.8. Nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Philippin 29
1.4. Nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Việt Nam 30
1.4.1 Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống lúa lai qua các giai đoạn 30
1.4.1.1 Nghiên cứu chọn tạo lúa lai ba dòng 31
1.4.1.2 Nghiên cứu chọn tạo lúa lai hai dòng 32
1.4.2. Tình hình phát triển sản xuất lúa lai thời gian qua 33
1.4.2.1. Sản xuất giống lúa lai trong nước 33
1.4.2.2. Sản xuất lúa lai thương phẩm 36
1.4.3. Nghiên cứu kỹ thuật canh tác lúa và lúa lai 39
1.4.4. Đặc điểm khí hậu, xã hội và sản xuất lúa ở các tỉnh Bắc Trung bộ trong những năm qua 46
1.4.4.1 Đặc điểm khí hậu và thổ nhưỡng vùng Bắc Trung bộ liên quan đến sản xuất lúa 46
1.4.4.2. Một số nét chính về nông nghiệp và kinh tế xã hội vùng Bắc Trung bộ 50
1.4.4.3. Thực trạng về cơ cấu diện tích lúa lai theo mùa vụ ở các tỉnh vùng Bắc Trung bộ 51

Chương 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 53
2.1. Vật liệu nghiên cứu 53
2.2. Nội dung nghiên cứu 54
2.2.1. Đánh giá thực trạng sản xuất lúa và lúa lai tại Bắc Trung bộ 54
2.2.2. Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa lai năng suất cao phù hợp với khí hậu và đất đai vùng Bắc Trung bộ 55
2.2.3. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp cho lúa lai trên vùng đất cát pha trồng lúa vùng Bắc Trung bộ, nhằm đạt năng suất và hiệu quả tối đa 55
2.3. Phương pháp nghiên cứu 56
2.3.1. Phương pháp đánh giá thực trạng sản xuất lúa và lúa lai tại Bắc Trung bộ 56
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu tuyển chọn giống lúa lai năng suất cao, phù hợp với khí hậu và đất đai vùng Bắc Trung bộ 59
2.3.3. Phương pháp nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp cho lúa lai 60

Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 70
3.1. Thực trạng sản xuất lúa và lúa lai tại các tỉnh Bắc Trung bộ 70
3.1.1. Cơ cấu diện tích, mùa vụ sản xuất lúa và lúa lai tại 6 tỉnh Bắc Trung bộ 70
3.1.2. Diễn biến về sử dụng giống và diện tích lúa lai ở Bắc Trung bộ và Nghệ An trong thời gian qua 77
3.1.3. Những trở ngại trong việc mở rộng lúa lai tại Bắc Trung bộ 81
3.1.3.1. Ý kiến của nông dân trồng lúa vùng Bắc Trung bộ 81
3.1.3.2. Ý kiến của các nhà nghiên cứu lúa lai. 88
3.1.3.3. Ý kiến của cán bộ khuyến nông 91
3.1.3.4. Ý kiến của các nhà sản xuất và kinh doanh giống lúa 93
3.1.3.5. Tổng hợp những ý kiến đề xuất giải pháp phát triển lúa lai ở Bắc Trung bộ 94
3.1.4. Hiệu quả của sản xuất lúa lai so với lúa thuần 95
3.1.4.1. Những ưu điểm của lúa lai 95
3.1.4.2. Hiệu quả đầu tư sản xuất lúa lai thương phẩm so với lúa thuần 96
3.2. Nghiên cứu tuyển chọn bộ giống lúa lai năng suất cao phù hợp với khí hậu Bắc Trung bộ. 98
3.2.1. Đặc điểm khí hậu, thời tiết giai đoạn 2006-2010 tại Nghệ An liên quan đến sản xuất lúa 98
3.2.2. Khảo sát bộ giống lúa lai triển vọng tại Bắc Trung bộ 99
3.2.3. Tuyển chọn giống lúa lai cho vụ Xuân tại Bắc Trung bộ 102
3.2.3.1. Đặc điểm nông sinh học và khả năng chống chịu của các giống lúa 103
3.2.3.2. Đánh giá mức độ sâu bệnh hại và chống chịu lạnh 104
3.2.3.3. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống 105
3.2.3.4. Khảo nghiệm sinh thái và khảo nghiệm sản xuất đối với 2 giống Nhị ưu 725 và Dưu 725 tại Bắc Trung bộ 108
3.2.4. Tuyển chọn giống lúa lai cho vụ Hè Thu tại Bắc Trung bộ 110
3.2.4.1. Đặc điểm hình thái nông học của các giống khảo nghiệm 111
3.2.4.2. Mức độ nhiễm sâu bệnh của các giống lúa tham gia khảo nghiệm 112
3.2.4.3. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa 113
3.2.4.4. Khảo nghiệm sinh thái và khảo nghiệm sản xuất giống lúa Thiên ưu 128 và Thiên ưu 998 tại Bắc Trung bộ 115
3.2.5. Phân tích chất lượng thương phẩm một số giống lúa lai 116
3.3. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật thâm canh lúa tại Bắc Trung bộ 117
3.3.1. Nghiên cứu về mật độ cấy 118
3.3.1.1 Ảnh hưởng của mật độ cấy đến năng suất các giống lúa lai triển vọng 118
3.3.1.2 Áp dụng mật độ cấy cải tiến ở nền thâm canh cao 119
3.3.2. Nghiên cứu về phân bón cho lúa lai ở Bắc Trung bộ 127
3.3.2.1. Nghiên cứu mức phân bón thích hợp cho giống lúa lai triển vọng 127
3.3.2.2. Ảnh hưởng của mức thâm canh cao đến các giống lúa tại Bắc Trung bộ 132
3.3.3. Nghiên cứu thời vụ gieo cấy lúa ở Bắc Trung bộ 141
3.3.3.2. Nghiên cứu thời vụ gieo cấy lúa Xuân ở Bắc Trung bộ 141
3.3.3.2. Nghiên cứu thời vụ gieo cấy lúa Hè Thu ở Bắc Trung bộ 144
3.3.4. So sánh giữa hai phương pháp gieo thẳng và cấy 148
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 151
Kết luận 151
Đề nghị 153
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 154
TÀI LIỆU THAM KHẢO 155
PHỤ LỤC 1. ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU VÙNG BẮC TRUNG BỘ 170
PHỤ LỤC 2. XỬ LÝ THỐNG KÊ 174
PHỤ LỤC 3. MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRIỂN KHAI ĐỀ TÀI 211
PHỤ LỤC 4. QUYẾT ĐỊNH CÔNG NHẬN TẠM THỜI CÁC GIỐNG LÚA LAI TRIỂN VỌNG 218
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Theo số liệu thống kê của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, trong 10 năm trở lại đây diện tích gieo cấy lúa tăng không đáng kể 1,9% (7,5 triệu ha năm 2002, lên 7,65 triệu ha năm 2011). Tuy nhiên do ứng dụng những tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất được đẩy mạnh nên năng suất lúa tăng trên 20% (45,9 tạ/ha năm 2002 lên 55,32 tạ/ha năm 2011), nhờ vậy sản lượng tăng khoảng 22,8% (34,45 triệu tấn lên 42,32 triệu tấn năm 2011) (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2012) [10]. Năng suất và sản lượng lúa tăng nhiều trong khi diện tích canh tác tăng không đáng kể do nhiều nguyên nhân: Bố trí cơ cấu mùa vụ được điều chỉnh hợp lý, kỹ thuật canh tác được cải tiến và các giống lúa có năng suất cao được đưa vào sản xuất ngày càng nhiều, trong đó các tỉnh phía Bắc đã đưa lúa lai năm sau cao hơn năm trước vào sản xuất đã góp phần làm tăng tổng sản lượng lúa của nước ta.
Từ khi áp dụng sản xuất lúa lai thương phẩm đã làm tăng năng suất và sản lượng lúa, góp phần chuyển đổi cơ cấu cây trồng, tăng thu nhập và cải thiện đời sống nhân dân. Diện tích lúa lai nước ta hiện nay ước tính khoảng 600 – 700 nghìn ha, năng suất bình quân lúa lai cả nước là 6,3 tấn/ha, cao hơn lúa thuần từ 1,5 – 2 tấn/ ha (Bộ NN & PTNT, 2005)[7]. Khu vực miền trung lúa lai chiếm tới trên 40% diện tích lúa lai cả nước, nhưng tập trung chủ yếu vào 2 tỉnh Thanh Hoá và Nghệ An. Năng suất bình quân lúa lai ở các địa phương trên đạt khoảng 6,3– 6,6 tấn/ ha, cao hơn so với năng suất bình quân chung.
Mặc dù đạt được những thành tựu trên, song phát triển lúa lai ở nước ta hiện nay còn nhiều hạn chế, sản xuất giống mới đáp ứng được 20 - 25% nhu cầu, còn lại phải nhập từ Trung Quốc. Thực trạng về lượng giống lúa lai đáp ứng cho sản xuất trong cả nước nói chung và cho vùng Bắc Trung bộ nói riêng đang còn là vấn đề nan giải, trong đó nguyên nhân quan trọng là do chưa chủ động về giống, thiếu những tổ hợp lúa lai năng suất cao, chất lượng tốt, kháng sâu bệnh được chọn tạo ở trong nước. Chất lượng giống sản xuất trong nước chưa ổn định, trình độ công nghệ chế biến hạt lai thấp, giá thành hạt lai cao. Bên cạnh đó do tập quán canh tác, trình độ dân trí, v.v dẫn đến chậm tiếp cận, tiếp thu các tiến bộ kỹ thuật, giống lúa mới và làm hạn chế phát triển sản xuất lúa lai thương phẩm ở vùng Bắc Trung bộ, trong khi đó tiềm năng về diện tích phát triển lúa lai còn rất lớn. Việc nghiên cứu lúa lai hiện nay chưa toàn diện cả về công nghệ và khía cạnh kinh tế xã hội, chưa đánh giá một cách đầy đủ về thực trạng và tiềm năng để xác định vùng tối ưu cho sản xuất lúa lai, chính sách phát triển lúa lai cho từng vùng chưa thực sự hợp lý. Do vậy, năng suất lúa lai không ổn định và hiệu quả kinh tế chưa cao.
Muốn mở rộng diện tích lúa lai ở Bắc Trung bộ, cần có những tổ hợp lúa lai năng suất cao, chất lượng tốt, thích hợp với điều kiện khí hậu, đất đai và trình độ thâm canh của địa phương. Việc nghiên cứu thực trạng, điều kiện sản xuất và đánh giá hiệu quả kinh tế của lúa lai ở khu vực Bắc Trung bộ, nghiên cứu tuyển chọn giống, các biện pháp kỹ thuật thâm canh tăng năng suất là vấn đề cấp thiết đặt ra, trên cơ sở đó đề xuất các giải pháp cần thiết về cơ chế chính sách và kỹ thuật canh tác nhằm mở rộng diện tích lúa lai góp phần tăng cường an ninh lương thực cho vùng. Với mục tiêu trên, đề tài “Nghiên cứu thực trạng sản xuất và một số biện pháp kỹ thuật sản xuất lúa lai ở vùng Bắc Trung bộ” là rất cần thiết.
2. Mục đích và yêu cầu của đề tài
2.1. Mục đích
Đánh giá thực trạng, đề xuất định hướng và giải pháp phát triển lúa lai. Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật tăng năng suất, chất lượng và hiệu quả của lúa lai ở Bắc Trung bộ, góp phần chuyển đổi cơ cấu cây trồng hợp lý và đảm bảo an ninh lương thực.
2.2 Yêu cầu
- Đánh giá mọi mặt tình hình sản xuất lúa lai ở vùng Bắc Trung bộ, so sánh hiệu quả kinh tế của sản xuất lúa lai, từ đó rút ra những bài học và định hướng phát triển giúp cho sản xuất nông nghiệp bền vững.
- Nghiên cứu khảo nghiệm một số tổ hợp lúa lai triển vọng để lựa chọn tổ hợp lai có khả năng thích nghi điều kiện sinh thái vùng Bắc Trung bộ.
- Xác định các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp đối với các giống lúa lai phục vụ mở rộng diện tích lúa lai ở Bắc Trung bộ.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Những đóng góp mới của luận án
- Đánh giá được thực trạng sản xuất, những thuận lợi và khó khăn trong phát triển sản xuất lúa ưu thế lai ở vùng Bắc Trung bộ.
- Tuyển chọn và giới thiệu cho sản xuất được 03 giống lúa lai: Nhị ưu 725, Dưu 725 và Thiên ưu 998 phù hợp với cơ cấu vụ Xuân và Hè Thu tại Bắc Trung bộ; 01 giống lúa lai Thiên ưu 128 cho vụ Hè Thu và Mùa ở Bắc Trung bộ.
- Xác định các biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất các tổ hợp lúa lai (trên 10%) so với sản xuất.
3.2. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu giải quyết những vấn đề khoa học phục vụ sản xuất lúa lai trong vùng Bắc Trung bộ đạt hiệu quả hơn, trên cơ sở phát huy lợi thế, khắc phục các mặt còn hạn chế trong sản xuất lúa lai của vùng Bắc Trung bộ.
Cung cấp những luận cứ khoa học, giải pháp kỹ thuật nâng cao năng suất lúa lai tại Bắc Trung bộ.
3.3. Ý nghĩa thực tiễn
Thông qua đánh giá thực trạng và xác định tiềm năng mở rộng sản xuất lúa lai thương phẩm, đề tài đóng góp cho việc định hướng phát triển lúa lai ở Bắc Trung bộ. Các kết quả nghiên cứu về tuyển chọn giống lúa lai mới góp phần làm phong phú bộ giống, kèm theo là các biện pháp kỹ thuật canh tác góp phần nâng cao năng suất, chất lượng lúa lai thương phẩm và thúc đẩy phát triển, mở rộng sản xuất lúa lai tại Bắc Trung bộ một cách bền vững.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1 Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là hiện trạng sản xuất lúa ưu thế lai, lúa thuần tại vùng Bắc Trung bộ trong những năm qua. Những bộ giống lúa đang gieo trồng phổ biến tại các tỉnh thuộc Bắc Trung bộ và những giống lúa ưu thế lai triển vọng.
4.2 Phạm vi và địa điểm nghiên cứu
Nghiên cứu tập trung vào những vấn đề lý luận và thực tiễn có liên quan tới hiệu quả kinh tế trong sản xuất lúa ưu thế lai Bắc Trung bộ cụ thể là:
- Thực trạng sản xuất lúa lai trong các hộ nông dân Bắc Trung bộ: điều kiện kinh tế xã hội, trình độ dân trí, tập quán canh tác và khả năng tiếp thu và áp dụng các tiến bộ kỹ thuật; Tình hình sản xuất, cung ứng hạt giống lúa ưu thế lai; Hoạt động khuyến nông đối với sản xuất lúa ưu thế lai; Tình hình nghiên cứu và định hướng phát triển lúa ưu thế lai; Cơ chế chính sách liên quan tới phát triển lúa ưu thế lai ở nước ta.
- Nghiên cứu, thử nghiệm khả năng thích ứng, tính ổn định về năng suất, cũng như các kỹ thuật canh tác một số tổ hợp lúa ưu thế lai tại vùng sinh thái Bắc Trung bộ.
Về không gian:
Đề tài tập trung nghiên cứu tại 6 tỉnh Bắc trung bộ gồm: Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên – Huế.
Về thời gian:
Thời gian thực hiện đề tài từ năm 2006 đến năm 2012, trên cơ sở khảo sát thực trạng từ khi áp dụng, triển khai lúa ưu thế lai vào sản xuất đến nay và các nghiên cứu thực nghiệm đối với các tổ hợp lúa lai mới có triển vọng.