Cơ sở Kỹ thuật tăng năng suất lúa

Cơ sở Kỹ thuật tăng năng suất lúa.

1. Tăng các thành phần năng suất lúa

Năng suất lúa được hình thành và chịu ảnh hưởng trực tiếp của 4 yếu tố, gọi là 4 thành phần năng suất lúa:

Năng suất lúa = Số bông/đơn vị diện tích x Số hạt/bông x Tỉ lệ hạt chắc x Khối lượng hạt.

Các thành phần năng suất có liên quan chặt chẽ với nhau. Trong phạm vi giới hạn, 4 thành phần này càng gia tăng thì năng suất lúa càng cao, cho đến lúc 4 thành phần này đạt được cân bằng tối đa thì năng suất lúa sẽ tối đa. Vượt trên mức cân bằng này, nếu 1 trong 4 thành phần năng suất tăng lên nữa sẽ ảnh hưởng xấu đến các thành phần còn lại, làm giảm năng suất, lúc bấy giờ sẽ có sự mâu thuẫn lớn giữa số hạt trên bông với tỉ lệ hạt chắc và trọng lượng hạt, giữa số bông trên đơn vị diện tích với số hạt trên bông, …

Mức cân bằng tốt nhất giữa các thành phần năng suất để đạt năng suất cao thay đổi tùy theo giống lúa, điều kiện đất đai, thời tiết và kỹ thuật canh tác. Ảnh hưởng của mỗi thành phần năng suất lúa đến năng suất lúa là khác nhau. Để biết tầm quan trọng tương đối của mỗi thành phần năng suất lúa đến năng suất lúa, Yoshida và Parao (1976) đã dựa vào hệ số tương quan và hồi qui nhiều chiều đưa ra phương trình năng suất lúa như sau:

Y = N x W x F x 10^-5.

Trong đó:

• Y là năng suất hạt (t/ha),
• N là tổng số hạt trên m²,
• W là trọng lượng 1000 hạt (g),
• F là phần trăm hạt chắc.

Tổng hợp các thành phần năng suất trên cho thấy số hạt trên m² chiếm 60%, tỉ lệ hạt chắc và trọng lượng hạt hợp lại chiếm 21%. Điều này cho thấy đóng góp của số hạt trên m² đối với năng suất lúa là thành phần quan trọng nhất và đã đúng trong hầu hết các trường hợp. Tuy nhiên, ở một vài nơi và đặc biệt ở điều kiện thời tiết không ổn định thì tỉ lệ hạt chắc lại đóng vai trò quan trọng đối với năng suất lúa hơn là số hạt trên m².

Do đó, muốn đạt năng suất cao cần nắm vững những yếu tố ảnh hưởng đến các thành phần năng suất lúa trong từng thời kỳ và điều kiện nhất định, để có thể tác động các biện pháp tích cực nhằm phát huy đầy đủ và tốt nhất các thành phần năng suất.

a. Kỹ thuật tăng số bông trên đơn vị diện tích:

Số bông trên đơn vị diện tích được quyết định vào giai đoạn sinh trưởng ban đầu của cây lúa (giai đoạn tăng trưởng), chủ yếu là giai đoạn từ khi cấy đến khoảng 10 ngày trước khi có chồi tối đa. Số bông trên đơn vị diện tích tùy thuộc vào mật độ sạ cấy và khả năng nở bụi của lúa thay đổi tùy theo giống lúa, điều kiện đất đai, thời tiết, lượng phân bón, nhất là phân đạm, và chế độ nước. Nói chung, đối với giống lúa ngắn ngày, thấp cây, nở bụi ít, đất xấu, nhiều nắng nên cấy dầy để tăng số bông trên đơn vị diện tích. Ngược lại, trên đất giàu hữu cơ, thời tiết tốt, lượng phân bón nhiều (nhất là N) và giữ nước thích hợp thì lúa nở bụi khỏe, có thể sạ cấy thưa hơn. Ở các giống lúa cải thiện thấp cây có số bông/m² trung bình phải đạt 500 ÷ 600 bông/m² đối với lúa sạ hoặc 350 ÷ 450 bông/m² đối với lúa cấy mới có thể có năng suất cao. Các biện pháp kỹ thuật cần lưu ý để tăng số bông trên đơn vị diện tích như sau:

• Chọn giống thích hợp với đất đai và mùa vụ tại chỗ.
• Làm mạ tốt để có cây mạ to khỏe, có chồi ngạnh trê, xanh tốt và không sâu bệnh.
• Chuẩn bị đất chu đáo, mềm, sạch cỏ và giữ nước thích hợp.
• Cấy đúng tuổi mạ, đúng khoảng cách thích hợp cho từng giống, cấy cạn để lúa nở bụi khỏe. Đối với lúa sạ thì ngâm ủ đúng kỹ thuật và sạ với mật độ thích hợp.
• Bón phân lót đầy đủ, bón thúc sớm để lúa chóng hồi phục và nở bụi sớm mau đạt chồi tối đa và chồi khỏe cho nhiều bông sau này.
• Làm cỏ, sục bùn đúng lúc, giữ nước vừa phải và liên tục để điều hòa nhiệt độ và khống chế cỏ dại và phòng trừ sâu bệnh kịp thời.

b. Kỹ thuật tăng số hạt trên bông:

Số hạt trên một bông được quyết định từ lúc phân hóa đòng đến 5 này trước khi trổ nhưng quan trọng nhất là thời kỳ phân hóa hoa và giảm nhiễm tích cực. Ở giai đoạn này, số hạt trên bông có ảnh hưởng thuận đối với năng suất lúa do ảnh hưởng đến số hoa được phân hóa. Sau giai đoạn này, số hạt trên bông đã hình thành có thể bị thóai hóa nên có ảnh hưởng âm.

Như vậy, số hạt trên bông tùy thuộc số hoa được phân hóa và số hoa bị thóai hóa. Hai yếu tố này bị ảnh hưởng bởi giống lúa, kỹ thuật canh tác và điều kiện thời tiết. Nói chung, đối với những giống lúa bông to, kỹ thuật canh tác tốt, bón phân đầy đủ, chăm sóc đúng mức, thời tiết thuận lợi thì số hoa phân hóa càng nhiều, số hoa thóai hóa càng ít nên số hạt cuối cùng trên bông cao. Ở các giống lúa cải tiến, số hạt trên bông từ 80 ÷ 100 hạt đối với lúa sạ hoặc 100 ÷ 120 hạt đối với lúa cấy là tốt trong điều kiện Đồng Bằng Sông Cửu Long. Các biện pháp kỹ thuật cần lưu ý để tăng số hạt trên bông:

• Chọn giống tốt, loại hình bông to, nhiều hạt, nở bụi sớm (chồi ra càng sớm càng có khả năng cho bông to).
• Ức chế sự gia tăng của số chồi vô hiệu vào thời kỳ bắt đầu phân hóa đòng để tập trung dinh dưỡng nuôi chồi hữu hiệu.
• Bón phân đón đòng (khi bắt đầu phân hóa đòng) để tăng số hoa phân hóa và bón phân nuôi đòng (18 ÷ 20 ngày trước khi trổ) để giảm số hoa bị thóai hóa.
• Bảo vệ lúa khỏi bị sâu bệnh tấn công.
• Chọn thời vụ thích hợp để cây lúa phân hóa đòng lúc thời tiết thuận lợi, không mưa bão.

Tóm lại: Trong sản xuất lúa áp dụng các biện pháp kỹ thuật nêu trên là có thể tăng tối ưu các thành phần năng suất lúa. Đó là một trong các điều kiện để xản xuất lúa đạt năng suất cao.

c. Kỹ thuật tăng tỉ lệ hạt chắc:

Tỉ lệ hạt chắc được quyết định từ đầu thời kỳ phân hóa đòng đến khi lúa vào chắc nhưng quan trọng nhất là các thời kỳ phân bào giảm nhiễm, trổ bông, phơi màu, thụ phấn, thụ tinh và vào chắc. Tỉ lệ hạt chắc tùy thuộc số hoa trên bông, đặc tính sinh lý của cây lúa và chịu ảnh hưởng lớn của điều kiện ngoại cảnh. Thường số hoa trên bông quá nhiều để dẫn đến tỉ lệ hạt chắc thấp. Các giống lúa có khả năng quang hợp, tích lũy và chuyển vị các chất mạnh, cộng với cấu tạo mô cơ giới vững chắc không đổ ngã sớm, lại trổ và tạo hạt trong điều kiện thời tiết tốt, dinh dưỡng đầy đủ thì tỉ lệ hạt chắc sẽ cao và ngược lại. Muốn có năng suất cao, tỉ lệ hạt chắc phải đạt trên 80%. Các biện pháp kỹ thuật cần lưu ý để gia tăng tỉ lệ hạt chắc:

• Chọn giống tốt, trổ gọn, khả năng thụ phấn cao, số hạt trên bông vừa phải.
• Sạ cấy đúng thời vụ để lúa trổ và chín trong lúc thời tiết tốt, với mật độ sạ cấy vừa phải, tránh lúa bị lốp đổ.
• Bón phân nuôi đòng (18 ÷ 20 ngày trước khi trổ) và nuôi hạt (khi lúa trổ đều) đầy đủ và cân đối để lúa trổ bông, thụ phấn, thụ tin và tạo hạt đầy đủ.
• Chăm sóc chu đáo, tránh cho lúa bị hạn hoặc bị sâu bệnh trong thời gian này

d. Kỹ thuật tăng trọng lượng hạt:

Trọng lượng hạt được quyết định ngay từ thời kỳ phân hóa hoa đến khi lúa chín, nhưng quan trọng nhất là các thời kỳ giảm nhiễm tích cực và vào chắc rộ. Trọng lượng hạt tùy thuộc cỡ hạt và độ mẩy (no đầy) của hạt lúa. Đối với lúa, người ta thường biểu thị trọng lượng hạt bằng trọng lượng của 1000 hạt với đơn vị là Ở phần lớn các giống lúa, trọng lượng 1000 hạt thường biến thiên tập trung trong khoảng 20 ÷ 30g. Trọng lượng hạt chủ yếu do đặc tính di truyền của giống quyết định, điều kiện môi trường có ảnh hưởng một phần vào thời kỳ giảm nhiễm (18 này trước khi trổ) trên cỡ hạt; cho đến khi vào chắc rộ (15 ÷ 25 ngày sau khi trổ) trên độ mẩy của hạt. Các biện pháp kỹ thuật cần lưu ý để tăng trọng lượng hạt:

• Chọn giống có cở hạt lớn, trổ tập
• Bón phân nuôi đòng để tăng cỡ hạt đến đúng mức di truyền của giống và bón phân nuôi hạt, giữ nước đầy đủ, bảo vệ lúa không bị ngã đổ hoặc sâu bệnh phá hại, bố trí thời vụ cho lúa ngậm sữa vào chắc trong điều kiện thuận lợi để tăng sự tích lũy vào hạt làm chắc và no đầy (mẩy).

2. Kỹ thuật tối đa hóa năng suất lúa

Matsushima (1970) đã tổng hợp nhiều công trình nghiên cứu của cá nhân ông và nhiều tác giả khác để đưa ra lý thuyết canh tác lúa hình chữ V. Theo ông, khi trọng lượng hạt của các giống lúa không khác nhau nhiều, thì năng suất lúa được quyết định bởi hai thành phần chủ yếu là số hạt trên đơn vị diện tích và hạt chắc/bông. Để tối đa hóa năng suất lúa, trước hết là phải gia tăng số hạt trên đơn vị diện tích. Tuy nhiên, nếu số hạt trên đơn vị diện tích tăng quá mức thì tỉ lệ hạt chắc/bông sẽ giảm. Do đó, vấn đề tối đa hóa năng suất lúa là làm thế nào để hạt chắc/bông không giảm trong trường hợp số hạt trên đơn vị diện tích tăng nhiều.

a. Khái niệm về cây lúa lý tưởng:

“Cây lúa lý tưởng” cần hội đủ 6 đặc tính:

1. Có đủ số hạt cần thiết trên đơn vị diện tích.
2. Có thân thấp, nhiều bông, bông ngắn để chống đổ ngã và tăng số hạt chắc/bông.
3. Có 3 lá trên cùng ngắn, dầy và thẳng đứng để gia tăng hiệu quả sử dụng ánh sáng.
4. Giữ được khả năng hấp thụ N ngay cả thời kỳ sau khi trổ.
5. Có càng nhiều lá xanh trên chồi càng tốt.
6. Trổ vào lúc thời tiết tốt, nhiều nắng cho đến ít nhất 25 ngày sau khi trổ để gia tăng sản phẩm quang hợp.

Trong đó, các đặc tính hình thái quan trọng nhất là 3 lá trên cùng ngắn, dày, thẳng đứng và thân thấp. Hạn chế cây lúa hấp thụ đạm trong thời kỳ từ 43 ÷ 18 ngày trước khi trổ.

b. Kỹ thuật canh tác lúa hình chữ V:

Người ta chia thời gian sinh trưởng của cây lúa ra làm 3 giai đoạn: giai đoạn đầu, giai đoạn giữa và giai đoạn cuối. Giai đoạn đầu là từ lúc nảy mầm đến khi cây lúa còn 43 ngày trước khi trổ. Giai đoạn giữa là từ khi cây từ 43 đến 20 hoặc 18 ngày trước khi trổ. Giai đoạn cuối bắt bắt đầu từ 17 ngày trước trổ đến chín. Tăng số hạt trên đơn vị diện tích là quan trọng nhất trong giai đoạn đầu, trong khi gia tăng hạt chắc/bông lại giữ vai trò quyết định trong giai đoạn giữa và giai đoạn sau (Sơ đồ 1).

Sơ đồ 1. Kỹ thuật canh tác lúa hình chữ V

– Giai đoạn đầu: Đây là thời kỳ phải bảo đảm số hạt cần thiết trên đơn vị diện tích bằng cách gia tăng số chồi (nhưng phải là chồi hữu hiệu) trên đơn vị diện tích càng nhiều càng tốt. Các biện pháp kỹ thuật cần lưu ý đặc biệt là:

+ Sạ cấy dày, dùng cây mạ khỏe mạnh, tránh gây tổn thương cho rễ khi nhổ mạ và cấy. Cấy mạ non và cấy cạn.

+ Bón phân thật nhiều, nhất là phân đạm, ngay từ giai đoạn đầu.

– Giai đoạn giữa: Trong giai đoạn giữa, nếu khống chế được sự hấp thụ đạm của cây lúa sẽ bảo đảm nhận được kiểu cây lý tưởng, ngăn ngừa đổ ngã và cải thiện điều kiện lý học của cây, giúp cây lúa tích lũy nhiều tinh bột trong thân và bẹ lá tăng cường khả năng kháng bệnh và chắc chắn là số hạt chắc/bông sẽ gia tăng. Điều này rất phù hợp với quan sát và nhận xét của nhiều nông dân trồng lúa ở Đồng Bằng Sông Cửu Long. Người nông dân nhận thấy rằng nếu lúc cây lúa bắt đầu đứng cái, làm đòng (bắt đầu thời kỳ phân hóa đòng) mà hình thái bên ngoài của ruộng lúa có màu “vàng chanh” (xanh nhạt đến vàng) thì lúa sau này trổ mới chắc hạt (ít lép và hạt no đầy). Rõ ràng màu xanh nhạt đến vàng của lá lúa là thể hiện của tình trạng hơi thiếu đạm hoặc sự hấp thu đạm bị hạn chế. Chính vậy, rút nước phơi ruộng là biện pháp bổ trợ tốt nhất để làm giảm sự hấp thu đạm trong thời kỳ này nếu cây lúa có triệu chứng quá sung mãn và thừa đạm. Rút nước còn tạo điều kiện kích thích bộ rễ ăn sâu hơn thuận lợi cho việc huy động dưỡng chất ở giai đoạn cuối. Rút nước còn làm cho tầng đất mặt thóang khí hơn, thúc đẩy quá trình phân giải chất hữu cơ trong đất nhanh hơn, cải thiện độ oxi – hóa khử trong môi trường đất ngập nước, giúp rễ phát triển thuận lợi hơn. Tuy nhiên, đối với các giống lúa thật ngắn ngày, 2 giai đoạn tăng trưởng và sinh sản gối với nhau thì không nên áp dụng kỹ thuật này vì sẽ làm ảnh hưởng xấu đến quá trình hình thành và phát triển của đòng lúa. Trên đất phèn, rút nước giữa mùa có thể gây hiện tượng bốc phèn lên lớp đất mặt làm hại lúa. Kỹ thuật sục bùn giữa các hàng lúa cấy làm đứt bớt rễ lúa khi cây lúa ở vào giai đoạn có chồi tối đa, cũng có tác dụng hạn chế sự hấp thụ đạm, tạo điều kiện thóang khí kích thích bộ rễ lúa hoạt động hữu hiệu hơn. Nông dân còn có kinh nghiệm dùng thuốc cỏ với nồng độ thấp (khoảng phân nửa liều diệt cỏ) xịt vào lúc lúa có chồi tối đa để ức chế sụ hấp thụ đạm của lúa ở giai đoạn này, diệt chồi vô hiệu và làm thân lúa cứng cáp hơn, chống đổ ngã và kháng sâu bệnh tốt hơn.

– Giai đoạn cuối: Trong giai đoạn này vấn đề quan trọng nhất là làm thế nào để gia tăng hiệu năng quang hợp của cây lúa.

+ Biện pháp đầu tiên để gia tăng hiệu năng quang hợp là bón phân đạm ngay sau khi chấm dứt giai đoạn giữa, tức là ngay thời kỳ phân hóa hoa (bón nuôi đòng). Việc bón phân này nhằm làm giảm số hoa bị thóai hóa và gia tăng sự tích lũy carbohydrate trong cây mà không làm ảnh hưởng xấu đến kiểu hình của cây. Lần bón phân kế tiếp nên được thực hiện khi cây lúa trổ đều, nhằm gia tăng hiệu năng quang hợp sau trổ, do đó kích thích sự phát triển của hạt gạo.

+ Biện pháp cần thiết thứ hai để tăng cường hiệu năng quang hợp là gia tăng năng lực của bộ rễ. Để thực hiện điều này, công tác quản lý nước hết sức quan trọng. Hoạt động của bộ rễ sẽ được tăng cường bằng biện pháp tưới nước gián đoạn sẽ có tác dụng cung cấp oxi cho đất, ngăn ngừa rễ bị thiệt hại do tính khử bất thường của đất.

+ Vấn đề quan trọng thứ 3 nhằm tăng cường hiệu năng quang hợp là phải bố trí mùa vụ để cây lúa trổ bông trong khoảng thời gian có nhiều nắng: thời gian quan trọng nhất mà cây lúa cần ánh sáng mặt trời là trong vòng 15 ngày trước khi trổ đến 25 ngày sau khi trổ.

Biện pháp canh tác hình chữ V này đã được áp dụng rộng rãi nhiều noi trên thế giới như Nhật Bản, Triều Tiên, Đài Loan, Cambodia,…