Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất lúa trên đất nhiễm mặn ven biển tỉnh Thanh Hoá

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:227

Thêm vào BST

Báo xấu

19
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp "Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất lúa trên đất nhiễm mặn ven biển tỉnh Thanh Hoá" nghiên cứu tuyển chọn giống lúa chịu mặn và xác định một số biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp cho giống lúa tuyển chọn trên đất nhiễm mặn vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất lúa trên đất nhiễm mặn ven biển tỉnh Thanh Hoá

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ĐỖ THỊ THẢO NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO HIỆU QUẢ SẢN XUẤT LÚA TRÊN ĐẤT NHIỄM MẶN VEN BIỂN TỈNH THANH HOÁ LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – 2022
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ĐỖ THỊ THẢO NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO HIỆU QUẢ SẢN XUẤT LÚA TRÊN ĐẤT NHIỄM MẶN VEN BIỂN TỈNH THANH HOÁ Chuyên ngành : Khoa học cây trồng Mã số : 9.62.01.10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Nguyễn Huy Hoàng 2. PGS.TS. Lê Hùng Lĩnh HÀ NỘI - 2022
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Tác giả luận án
ii LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới tập thể giáo viên hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Huy Hoàng và PGS.TS. Lê Hùng Lĩnh là những người thầy hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ, động viên, dìu dắt Nghiên cứu sinh trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu và hoàn thành luận án này. Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Viện Khoa Học Nông Nghiệp Việt Nam, Ban Thông tin và Đào tạo- Viện Khoa Học Nông Nghiệp Việt Nam, các thầy cô giáo đã nhiệt tình giảng dạy, tạo điều kiện giúp đỡ Nghiên cứu sinh trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Nghiên cứu sinh cũng xin bày tỏ lời cảm ơn đến lãnh đạo và các công chức, viên chức thuộc Trung Tâm Chuyển giao công nghệ và Khuyến nông, Tập thể cán bộ phòng Tư vấn, Chuyển giao công nghệ và Khuyến nông, Văn phòng trung tâm Chuyển giao công nghệ và khuyến nông đã tạo điều kiện về mọi mặt cho Nghiên cứu sinh trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn lãnh đạo và bà con nhân dân các địa phương đã hỗ trợ triển khai, đã tạo điều kiện về đất đai, nhân lực để Nghiên cứu sinh thực hiện các nội dung đảm bảo đúng yêu cầu của luận án. Xin chân thành các nhà khoa học và bạn bè đã giúp đỡ, tạo điều kiện, động viên và có nhiều ý kiến đóng góp cho việc thực hiện đề tài nghiên cứu và hoàn thành luận án. Sau cùng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với gia đình, người thân và bạn bè đã luôn động viên khích lệ, tạo điều kiện về thời gian, công sức và kinh tế để tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này. Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Tác giả luận án
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... ii MỤC LỤC ............................................................................................................... iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................ vii DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ viii DANH MỤC HÌNH.............................................................................................. xiv MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI .................................................................................................................. ....4 1.1. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu ............................................................. 4 1.1.1. Biến đổi khí hậu, tình hình xâm nhập mặn trên thế giới và Việt Nam ................................................................................................................... 4 1.1.2. Đất nhiễm mặn và các vùng nhiễm mặn .................................................... 7 1.1.3. Sự hình thành, phân loại và đặc tính của đất mặn ..................................... 8 1.1.4. Ảnh hưởng của mặn đến sinh trưởng và phát triển của cây lúa ............ 10 1.1.5. Ảnh hưởng của mặn đến đặc điểm hình thái của cây lúa ....................... 12 1.1.6. Ảnh hưởng của mặn đến đặc tính sinh lý, sinh hóa của cây lúa ............ 12 1.1.7. Sự thích nghi của cây lúa đối với điều kiện mặn ................................... 13 1.1.8. Ngưỡng chịu mặn của cây lúa ................................................................... 14 1.1.9. Sự hấp thu chọn lọc giữa các ion .............................................................. 16 1.1.10. Thời vụ trồng và cơ sở khoa học của thời vụ trồng lúa ........................ 17 1.1.11. Dinh dưỡng đối với cây lúa ..................................................................... 17 1.2. Cơ sở thực tiễn của vấn đề nghiên cứu ........................................................ 20 1.2.1. Tình hình xâm nhập mặn ở vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa ................. 20 1.2.2. Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến sản xuất lúa ở các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa ....................................................................................................... 22
iv 1.2.3. Tình hình sử dụng giống lúa chịu mặn ở Việt Nam và vùng nhiễm mặn ven biển tỉnh Thanh Hóa ....................................................................................... 23 1.2.4. Thời vụ trồng lúa chịu mặn ở Việt Nam và các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa............................................................................................................... 24 1.2.5. Tình hình sử dụng phân bón cho lúa ở Việt Nam và các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa ....................................................................................................... 25 1.3. Nhận xét rút ra từ tổng quan tài liệu ............................................................ 28 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 30 2.1. Vật liệu và nội dung nghiên cứu ................................................................... 30 2.1.1. Giống lúa ...................................................................................................... 30 2.1.2. Các loại phân bón và vật tư........................................................................ 31 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................................ 31 2.2.1. Địa điểm nghiên cứu ................................................................................... 31 2.2.2. Thời gian nghiên cứu .................................................................................. 31 2.3. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 31 2.4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 32 2.4.1. Đánh giá hiện trạng sản xuất lúa trên đất nhiễm mặn tại vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa ....................................................................................................... 32 2.4.2. Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa chịu mặn cho vùng đất nhiễm mặn tại vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa ............................................................................. 33 2.4.3. Nghiên cứu xác định một số biện pháp kỹ thuật phù hợp cho giống lúa tuyển chọn được ..................................................................................................... 35 2.4.4. Xây dựng mô hình canh tác áp dụng đồng bộ các biện pháp kỹ thuật thích hợp cho giống lúa tuyển chọn (SHPT15) trên vùng đất nhiễm mặn các huyện vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa.................................................................. 39 2.4.5. Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu về cây trồng ...................................... 39 2.4.6. Đánh giá tình hình sâu bệnh hại ................................................................ 41
v 2.4.7. Phương pháp phân tích độ mặn và các chỉ tiêu hóa tính của đất........... 41 2.4.8. Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế ............................... 42 2.4.9. Xử lý số liệu ................................................................................................. 43 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................... 45 3.1. Điều kiện cơ bản của các huyện vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa trong mối quan hệ với sản xuất lúa ........................................................................................ 45 3.1.1. Điều kiện tự nhiên tại các vùng bị nhiễm mặn tỉnh Thanh Hóa ............ 45 3.1.2. Về cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp của tỉnh Thanh Hóa ....................... 48 3.1.3. Cơ cấu giống lúa và thời vụ sản xuất tại vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa. ............................................................................................................. 50 3.2. Kết quả nghiên cứu tuyển chọn dòng/giống lúa chịu mặn thích hợp cho đất nhiễm mặn vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa .................................................. 59 3.2.1. Đặc điểm nông sinh học, yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của một số dòng lúa chịu mặn ..................................................................................... 59 3.2.2. Đánh giá tính ổn định về năng suất của các dòng/giống lúa thí nghiệm tại vùng đất nhiễm mặn một số huyện vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa .................... 76 3.2.3. Kết quả đánh giá khả năng chịu mặn trong điều kiện nhân tạo của một số dòng/giống lúa chịu mặn triển vọng ............................................................... 81 3.3. Nghiên cứu xác định một số biện pháp kỹ thuật phù hợp cho giống lúa chịu mặn đã tuyển chọn ........................................................................................ 84 3.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng thời vụ gieo trồng đến sinh trưởng và phát triển, các yếu tố cấu thành năng suất giống lúa SHPT15 ............................................ 84 3.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ, phân bón đến sinh trưởng và phát triển, các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa SHPT15 ........................... 90 3.4. Xây dựng mô hình áp dụng tổng hợp các biện pháp kỹ thuật cho giống lúa SHPT5 trên đất nhiễm mặn vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa .................... 116
vi 3.4.1. Kết quả xây dựng mô hình sản xuất thử nghiệm giống lúa SHPT15 tại Nga Sơn ................................................................................................................. 116 3.4.2. Kết quả xây dựng mô hình sản xuất thử nghiệm giống lúa SHPT15 tại Quảng Xương ....................................................................................................... 120 3.4.3. Kết quả xây dựng mô hình sản xuất thử nghiệm giống lúa SHPT15 tại Hoằng Hóa ............................................................................................................ 122 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................ 125 CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: Một số hình ảnh của luận án PHỤ LỤC 2: Nguồn gốc các dòng/giống lúa tham gia thí nghiệm PHỤ LỤC 3: Kết quả phân tích mẫu đất tại xã Quảng Nham (QX), Hoằng Trường (HH) và xã Nga Thái (NS), tháng 7-8 năm 2017 PHỤ LỤC 4: Phương pháp và chỉ tiêu đánh giá sâu bênh PHỤ LỤC 5: Phiếu điều tra nông hộ PHỤ LỤC 6: Phương pháp đánh giá chỉ tiêu chất lượng thương phẩm PHỤ LỤC 7: Phương pháp đánh giá chất lượng sử dụng của các giống lúa PHỤ LỤC 8: PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU ĐẤT VÀ PHÂN TÍCH ĐẤT PHỤ LỤC 9: Bản hướng dẫn quy trình sản xuất lúa chịu mặn cho đất nhiễm mặn vùng ven biển tỉnh thanh hóa PHỤ LỤC 10: Xử lý số liệu thống kê.
vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Ý nghĩa của từ BVTV Bảo vệ thực vật BĐKH Biến đổi khí hậu BPKT Biện pháp kỹ thuật Cs Cs (cộng tác viên) ĐBSH Đồng bằng sông Hồng ĐBSCL Đồng bằng song Cửu Long ĐC Đối chứng HCVS Hữu cơ vi sinh HQKT Hiệu quả kinh tế IPM Quản lý dịch hại tổng hợp IRRI International Rice Research Institute (Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế) ICM Quản lý cây trồng tổng hợp N/P/K Đạm/ Lân/ Kali NSLT Năng suất lý thuyết NSTT Năng suất thực thu MBCR Tỷ suất cận biên FAO Food and Agricultural Organization (Tổ chức Nông Lương Liên hợp quốc) QCVN Quy chuẩn Việt Nam TGST Thời gian sinh trưởng SD Độ lệch chuẩn SE Sai số chuẩn 3G3T 3 giảm 3 tăng trên cây lúa
viii DANH MỤC BẢNG TT bảng Tiêu đề Trang 1.1. Phân loại độ mặn của đất theo 2 chỉ tiêu kết hợp ................................... 9 1.2. Diễn biến về diện tích đất trồng lúa bị nhiễm mặn ở tỉnh Thanh Hóa qua các năm 2014- 2018 .......................................................................... 20 1.3. Diện tích xâm nhập mặn ở các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa năm 2018 ............................................................................................. 21 1.4. Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến năng suất lúa ở các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa giai đoạn 2014 – 2018 .................................................. 22 1.5. Thời vụ trồng lúa ở các huyện ven biển Thanh Hóa ............................ 25 1.6. Tình hình sử dụng phân bón ở Việt Nam qua các năm ........................ 26 1.7. Lượng phân bón khuyến cáo cho cây lúa ở tỉnh Thanh Hóa năm 2017 .. 27 2.1. Danh sách các dòng/ giống lúa chịu mặn được chọn đưa vào nghiên cứu ...30 2.2. Tiêu chuẩn đánh giá (SES) ở giai đoạn tăng trưởng của cây ............. 35 2.3. Công thức thí nghiệm thời vụ tại các huyện thí nghiệm ...................... 36 2.4. Công thức bố trí liều lượng phân bón và mật độ cấy trong thí nghiệm.. 37 3.1. Diễn biến một số yếu tố khí hậu thời tiết vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa (2017- 2020) ...................................................................................... 45 3.2. Cơ cấu sử dụng đất sản xuất nông nghiệp của tỉnh Thanh Hóa .......... 48 3.3: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa các năm 2015 và năm 2019 .... 49 3.4. Tình hình sử dụng giống lúa của nông dân vùng đất nhiễm mặn các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa trong năm 2017 .................................. 51 3.5. Phương thức gieo/cấy lúa, lượng hạt giống gieo sạ, và mật độ cấy của nông dân vùng nhiễm mặn ven biển Thanh Hóa trong năm 2017 ......... 52 3.6. Tình hình sử dụng phân bón cho lúa của các nông hộ tại vùng nhiễm mặn ven biển tỉnh Thanh Hóa ................................................................. 53
ix TT bảng Tiêu đề Trang 3.7. Tình hình sử dụng thuốc BVTV cho lúa của các hộ sản xuất tại vùng đất nhiễm mặn các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa............................. 54 3.8. Tình hình sâu bệnh hại trên lúa tại các huyện điều tra ......................... 55 3.9. Một số loại thuốc sử dụng phổ biến tại các huyện điều tra ................. 56 3.10. Năng suất, sản lượng lúa tại các huyện điều tra .................................... 57 3.11a. Thời gian sinh trưởng và chiều cao cây của các dòng lúa triển vọng trong vụ đông xuân năm 2017 ................................................................. 60 3.11b. Thời gian sinh trưởng và chiều cao cây của các dòng lúa triển vọng trong vụ hè thu năm 2017 ........................................................................ 61 3.12. Một số đặc điểm hình thái của các dòng/giống lúa thí nghiệm ........... 63 3.13. Khả năng chống chịu sâu bệnh hại chính của 20 dòng/giống lúa nghiên cứu tại các huyện vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa .................... 64 3.14a. Yếu tố cấu thành năng suất của các dòng/giống lúa trong thí nghiệm vụ đông xuân năm 2017 ........................................................................... 66 3.14b. Yếu tố cấu thành năng suất của các dòng/giống lúa trong thí nghiệm vụ hè thu 2017 ........................................................................................... 68 3.14c. Yếu tố cấu thành năng suất của các dòng/giống lúa trong thí nghiệm vụ đông xuân 2017 ................................................................................... 69 3.14d. Yếu tố cấu thành năng suất của các dòng/giống lúa trong thí nghiệm vụ hè thu 2017 .......................................................................................... 71 3.15. Năng suất thực thu của các dòng/giốngthí nghiệm vụ đông xuân và vụ hè thu năm 2017 ........................................................................................ 75 3.16. Ước lượng năng suất của các dòng/giống lúa thí nghiệm theo hồi quy với chỉ số môi trường trong vụ đông xuân và vụ hè thu tại các điểm thí nghiệm (tạ/ha) ........................................................................................... 78
x TT bảng Tiêu đề Trang 3.17. Tóm tắt các tham số để lựa chọn dòng/giống lúa ổn định về năng suất cho vụ đông xuân và vụ hè thu năm 2017 tại các điểm thí nghiệm .... 79 3.18. Kết quả đánh giá khả năng chịu mặn nhân tạo của các dòng lúa triển vọng ............................................................................................................ 82 3.19. Một số đặc điểm nông sinh học của giống SHPT15 thí nghiệm năm 2019 ............................................................................................................ 84 3.20. Ảnh hưởng của thời vụ cấy đến khả năng chống chịu sâu bệnh hại của giống lúa SHPT15 thí nghiệm vụ đông xuân năm 2019 ...................... 86 3.21. Ảnh hưởng của thời vụ cấy đến khả năng chống chịu sâu bệnh hại của giống lúa SHPT15 thí nghiệm vụ hè thu năm 2019 ............................. 86 3.22a. Ảnh hưởng của thời vụ cấy đến một số yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa SHPT15 thí nghiệm vụ đông xuân và vụ hè thu năm 2019 ....... 87 3.22b. Ảnh hưởng của thời vụ cấy đến một số yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa SHPT15 thí nghiệm vụ đông xuân và vụ hè thu năm 2019 .... 88 3.23. Ảnh hưởng của thời vụ đến năng suất thực thu của giống SHPT15 thí nghiệm trong vụ đông xuân và vụ hè thu năm 2019 ............................ 89 3.24a. Ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng phân bón đến thời gian sinh trưởng của giống lúa SHPT15 vụ Xuân 2019 tại Nga Sơn.................. 91 3.24b. Ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng phân bón đến thời gian sinh trưởng của giống lúa SHPT15 vụ Xuân 2019 tại Hoằng Hóa ............. 92 3.24c. Ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng phân bón đến thời gian sinh trưởng của giống lúa SHPT15 vụ đông xuân 2019 tại Quảng Xương ..... 93 3.25a. Ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng phân bón đến thời gian sinh trưởng của giống lúa SHPT15 vụ hè thu năm 2019 tại Nga Sơn ........ 94 3.25b. Ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng phân bón đến thời gian sinh trưởng của giống lúa SHPT15 vụ hè thu năm 2019 tại Hoằng Hóa ... 95
xi 3.25c. Ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng phân bón đến thời gian sinh trưởng của giống lúa SHPT15 vụ hè thu năm 2019 tại Quảng Xương ..... 96 3.26a. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến khả năng chống chịu sâu bệnh hại của giống lúa SHPT15 thí nghiệm vụ đông xuân 2019 tại Nga Sơn...................................................................................................... 98 3.26b. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến khả năng chống chịu sâu bệnh hại của giống lúa SHPT15 thí nghiệm vụ đông xuân năm 2019 tại Hoằng Hóa ................................................................................................. 98 3.26c. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến khả năng chống chịu sâu bệnh hại của giống lúa SHPT15 thí nghiệm vụ đông xuân năm 2019 tại Quảng Xương ....................................................................................... 99 3.27a. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến khả năng chống chịu sâu bệnh hại của giống lúa SHPT15 thí nghiệm vụ hè thu năm 2019 tại Nga Sơn...................................................................................................... 99 3.27b. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến khả năng chống chịu sâu bệnh hại của giống lúa SHPT15 thí nghiệm vụ hè thu năm 2019 tại Hoằng Hóa ............................................................................................... 100 3.27c. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến khả năng chống chịu sâu bệnh hại của giống lúa SHPT15 thí nghiệm vụ hè thu năm 2019 tại Quảng Xương .......................................................................................... 100 3.28a. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa SHPT15 thí nghiệm vụ đông xuân 2019 tại Nga Sơn .............. 101 3.28b. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và mật độ cấy đến năng suất thực thu của giống lúa SHPT15 vụ đông xuân 2019 tại Nga Sơn ............. 104 3.29a. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa SHPT15 thí nghiệm vụ hè thu 2019 tại Nga Sơn ........... 105
xii TT bảng Tiêu đề Trang 3.29b. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và mật độ cấy đến năng suất thực thu của giống lúa SHPT15 vụ hè thu 2019 tại Nga Sơn .................... 106 3.30a. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa SHPT15 thí nghiệm vụ đông xuân 2019 tại Hoằng Hóa ......... 107 3.30b. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và mật độ cấy đến năng suất thực thu của giống lúa SHPT15 vụ đông xuân 2019 tại Hoằng Hóa.................... 108 3.31a. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa SHPT15 thí nghiệm vụ hè thu 2019 tại Hoằng Hóa ........ 109 3.31b. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và mật độ cấy đến năng suất thực thu của giống lúa SHPT15 vụ hè thu năm 2019 tại Hoằng Hóa........... 111 3.32a. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa SHPT15 thí nghiệm vụ đông xuân 2019 tại Quảng Xương ................................................................................... 112 3.32b. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và mật độ cấy đến năng suất thực thu của giống lúa SHPT15 vụ đông xuân 2019 tại Quảng Xương ............... 113 3.33a. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa SHPT15 thí nghiệm vụ hè thu năm 2019 tại Quảng Xương ....................................................................................................... 114 3.33b. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và mật độ cấy đến năng suất thực thu của giống lúa SHPT15 vụ hè thu năm 2019 tại Quảng Xương ...... 115 3.34a. Khả năng chống chịu sâu bệnh hại chính của giống SHPT15 trong mô hình sản xuất tại Nga Sơn ...................................................................... 117 3.34b. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất và của giống SHPT15 trong mô hình sản xuất tại Nga Sơn ..................................................... 117
xiii TT bảng Tiêu đề Trang 3.35a. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất và của giống SHPT15 trong mô hình sản xuất tại Quảng Xương, tỉnh Thanh Hóa vụ đông xuân năm 2020 ........................................................................................ 120 3.35b. Hạch toán hiệu quả kinh tế mô hình sản xuất thử nghiệm tại Quảng Xương, Thanh Hóa vụ Xuân 2020........................................................ 121 3.36a. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu của giống SHPT15 trong mô hình sản xuất thử nghiệm vụ đông xuân 2020 tại Hoằng Hóa ........... 122 3.36b. Hạch toán hiệu quả kinh tế mô hình sản xuất thử nghiệm tại Hoằng Hóa, Thanh Hóa vụ đông xuân 2020 .................................................... 123 3.37. Tổng hợp kết quả xây dựng mô hình sản xuất thử nghiệm giống lúa SHPT15 .................................................................................................... 124
xiv DANH MỤC HÌNH TT hình Tiêu đề Trang 1.1. Hoạt động của cơ chế chống chịu mặn chiếm ưu thế hơn ở cây lúa ............ 16 3.2. Dòng triển vọng HL15 (SHPT15) sau 15 ngày thử mặn ở nồng độ 6 ‰ ... 83
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Xâm nhập mặn là một trong những điều kiện bất thuận chính gây ảnh hưởng đến canh tác nông nghiệp tại vùng ven biển Bắc Trung Bộ. Sản xuất lúa gạo chịu ảnh hưởng nặng nề từ tình trạng xâm nhập mặn, diện tích nhiều vùng canh tác lớn ngày càng bị thu hẹp, từ đó ảnh hưởng không nhỏ đến sản lượng và năng suất của ngành trồng lúa. Thanh Hóa, với diện tích trồng lúa lớn nhất khu vực miền Bắc Trung Bộ (khoảng 145.803 ha), là một trong những địa phương chịu tổn thất nặng nề của hiện tượng xâm nhập mặn [5]. Theo các tài liệu đã công bố, Thanh Hóa là một trong các địa phương bị ảnh hưởng nặng nề nhất của BĐKH và mực nước biển dâng chỉ sau đồng bằng sông Cửu Long và đồng bằng sông Hồng. Hiện nay, Thanh Hóa có khoảng 22.000 ha đất nhiễm mặn và có nguy cơ tăng cao trong thời gian tới. Diện tích đất nhiễm mặn nằm xen kẽ, rải rác suốt dọc 102 km đường bờ biển là một trong những điều kiện bất lợi cho canh tác nông nghiệp, đặc biệt đối với canh tác lúa tại các địa phương trên địa bàn tỉnh. Trong những năm vừa qua, chính quyền địa phương có diện tích đất sản xuất nông nghiệp có nguy cơ bị nhiễm mặn hoặc đã bị nhiễm mặn đề ra nhiều chủ trương, giải pháp để chỉ đạo khắc phục tình trạng hoang hoá. Song cơ cấu bộ giống lúa tại các vùng này vẫn chủ yếu tập trung là các giống thuần như: BC15, Khang dân 18, Q5, BT7; các giống lúa lai Nhị ưu 69, VT404,… dễ mẫn cảm với điều kiện đất bị nhiễm mặn, hiệu quả kinh tế không cao so với cây cói và các cây màu khác. Để nâng cao hiệu quả sản xuất lúa trên đất nhiễm mặn vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa, đồng thời tìm giải pháp ứng phó với BĐKH trong sản xuất lúa thì việc lựa chọn giống lúa phù hợp, ổn định, năng suất, chất lượng cao cho vùng đất
2 bị nhiễm mặn là rất cần thiết. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất lúa trên đất nhiễm mặn ven biển tỉnh Thanh Hóa". 2. Mục đích và yêu cầu của đề tài Thông qua việc đánh giá điều kiện cơ bản liên quan đến sản xuất lúa của các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa để nghiên cứu tuyển chọn giống lúa chịu mặn và xác định một số biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp cho giống lúa tuyển chọn trên đất nhiễm mặn vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa. 3. Ý nghĩa khoa học của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học: Bổ sung cơ sở dữ liệu về hiện trạng sản xuất lúa của vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa, làm cơ sở tuyển chọn giống lúa chịu mặn và xác định một số biện pháp kỹ thuật canh tác (thời vụ gieo cấy, mật độ cấy, lượng phân bón) trong cả 2 vụ đông xuân, vụ hè thu và cơ sở dữ liệu về tính thích nghi của giống với môi trường (tương tác kiểu gen và môi trường) là cơ sở cho việc phát triển bền vững giống lúa được tuyển chọn tại vùng nghiên cứu. Là tài liệu tham khảo có giá trị phục vụ công tác nghiên cứu và đào tạo chuyên ngành khoa học cây trồng. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn: Tuyển chọn được giống lúa chịu mặn SHPT15 cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao hơn so với các giống lúa đại trà tại các huyện ven biển Thanh Hóa. Là cơ sở cho việc quản lý và chỉ đạo sản xuất tại các huyện ven biển, góp phần phát triển kinh tế nông nghiệp theo hướng hiệu quả, bền vững và thân thiện với môi trường. 4. Phạm vi và giới hạn của đề tài - Đề tài sử dụng 20 dòng/giống lúa được chọn tạo QTL Saltol ở trạng thái đồng hợp tử được chọn tạo từ tổ hợp lai Bắc Thơm số 7 và FL478 nhập nội từ
3 IRRI. Đối chứng là giống Bắc thơm số 7 để nghiên cứu tuyển chọn giống và giống được tuyển chọn để nghiên cứu xây dựng các biện pháp kỹ thuật canh tác. - Địa điểm thực hiện: Xã Nga Thái của huyện Nga Sơn; Xã Hoằng Trường của huyện Hoằng Hóa; xã Quảng Nham huyện Quảng Xương. Các thí nghiệm trong luận án được thực hiện tối đa 4 vụ liên tiếp (2 vụ đông xuân và 2 vụ hè thu); đánh giá và xây dựng mô hình tại các huyện triển khai trong vụ đông xuân năm 2020. 5. Những đóng góp mới của luận án 5.1. Xác định được giống lúa chịu mặn SHPT15 thích nghi và có tính ổn định trong điều kiện đất nhiễm mặn, cho năng suất cao cả trong vụ đông xuân trung bình đạt 57,0 tạ/ha và vụ hè thu trung bình đạt 55,0 tạ/ha trên đất nhiễm mặn các huyện vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa; 5.2. Xác định được một số biện pháp kỹ thuật phù hợp để xây dựng quy trình canh tác cho giống lúa SHPT15 tại vùng đất nhiễm mặn các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa: Thời vụ gieo trồng thích hợp vụ đông xuân gieo mạ ngày 07/1, cấy 27/1; vụ hè thu gieo mạ 08/6, cấy ngày 23/6; Lượng phân bón thích hợp trong vụ đông xuân: 10 tấn phân chuồng 100 kg N + 90 kg P2O5 + 80 kg K2O /ha + 450 kg vôi bột/ha, vụ hè thu bón giảm 10% lượng phân vô cơ so với vụ đông xuân; Mật độ cấy 35- 40 khóm/m2, cấy 02- 03 dảnh/khóm.
4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu 1.1 1. Biến đổi khí hậu, tình hình xâm nhập mặn trên thế giới và Việt Nam Biến đổi khí hậu hiện nay có tác động nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp, đời sống và môi trường không chỉ của một quốc gia hay là một khu vực mà trên phạm vi toàn thế giới. Trong những năm gần đây trên thế giới nhiệt độ có xu hướng tăng, nước biển dâng cao gây ngập lụt, nhiễm mặn nguồn nước, ảnh hưởng tới nền nông nghiệp, gây rủi ro lớn cho ngành sản xuất nông nghiệp, các hệ thống kinh tế- xã hội [5], [19], [24], [27]. Xâm nhập mặn làm giảm diện tích tưới của thế giới khoảng 1- 2% mỗi năm, trên thế giới có khoảng 43 quốc gia (chủ yếu là từ các vùng khô hạn và bán khô hạn), đang phải sử dụng nước mặn ở các mức độ khác nhau để tưới thông qua các hệ thống thuỷ lợi [15]. Xâm nhập mặn được đánh giá là nguyên nhân lớn thứ hai gây ảnh hưởng đến diện tích đất sản xuất và có thể đe dọa lên đến 10% sản lượng ngũ cốc toàn cầu. Đây là thách thức lớn đối với sản xuất lúa gạo. Phần lớn lúa gạo mà thế giới sử dụng được sản xuất ở các vùng thấp hoặc vùng đồng bằng ở các nước như Việt Nam, Thái Lan, Ấn Độ… Những khu vực này thường có nguy cơ ngập lụt và bị xâm nhập mặn cao khi mực nước biển dâng cao, điều này cho thấy sự cần thiết của việc tìm kiếm sử dụng các giống lúa có khả năng chịu ngập và chịu mặn tại các vùng nhiễm mặn hoặc có nguy cơ nhiễm mặn [8]. Trên toàn thế giới, FAO ước tính có khoảng 34 triệu ha (khoảng11%) diện tích tưới tiêu bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn ở các mức độ khác nhau. Trong đó Pakistan, Trung Quốc, Hoa Kỳ và Ấn Độ có gần 22 triệu ha, chiếm hơn 64% diện tích canh tác bị ảnh hưởng mặn. Tại Australia khoảng16% diện tích nông