Bài giảng Các thời kỳ sinh trưởng phát triển của cây lúa

Cây lúa Oryza Sativa L. Nguyễn Việt Long Chương 3. Các thời kỳ sinh trưởng phát triển  Thời gian sinh trưởng: Tính từ lúc hạt lúa nẩy mầm đến lúc thu hoạch (dao động khoảng 90-180 ngày đối với các giống lúa hiện trồng).  Thời gian sinh trưởng ruộng lúa cấy = Thời gian ruộng mạ + Thời gian ruộng cấy.  Thời gian sinh trưởng ruộng lúa gieo thẳng = Thời gian lúc thu hoạch- lúc gieo hạt Các thời kỳ sinh trưởng phát triển của cây lúa (IRRI) 1. Thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng: hạt nẩy mầm đến luá phân hoá hoa lúa (STDD)  Sinh trưởng sinh dưỡng thay đổi nhiều phụ thuộc vào giống và điều kiện ngoại cảnh 2. Thời kỳ sinh trưởng sinh thực: phân hoá hoa đến khi lúa trỗ bông thụ tinh (STST). 3. Thời kỳ chín : trỗ bông thụ tinh đến chính hoàn toàn (thu hoạch)  Sinh trưởng sinh thực ổn định khoảng 65 ngày 65 ngày = 35 ngày phân hoá đòng + 30 ngày trỗ – chín Ví dụ: So sánh 2 giống lúa : IR64 : 110 ngày = STDD: 45 ngày + STST : (35 ngày + chín : 30 ngày) IR8 : 130 ngày = STDD: 65 ngày + STST : (35 ngày + chín : 30 ngày) Var. A: 120 ngày = ? 10 giai đoạn sinh trưởng trong vòng đời cây lúa(IRRI) 1. Giai đoạn trương hạt STDD – ngâm ủ 2. Giai đoạn hạt nẩy mầm STDD – Mạ 3. Giai đoạn đẻ nhánh STDD – Ruộng cấy 4. Giai đoạn PT lóng thân STDD – Ruộng cấy 5. Giai đoạn phân hoá hoa STST 6. Giai đoạn trỗ bông STST 7. Giai đoạn nở hoa,TP TT STST 8. Giai đoạn hạt chín sữa Chín 9. Giai đoạn hạt chín sáp Chín 10. Giai đoạn hạt chín hoàn toàn. Chín stages/waudio/growth.html Quá trình hình thành 1 lá  B1- Mầm lá phân hoá  B2- Hình thành phiến lá  B3- Hình thành bẹ lá  B4- Lá xuất hiện  Caùc laù phaùt trieån lieân tuïc töø döôùi leân treân, moãi laù caâch nhau 1 böôùc.  Ví du: laù thöù naêm xuaát hieän thì  laù thöù saùu ñang hình thaønh beï laù,  laù thöù baûy ñang hình thaønh phieán laù,  laù thöù taùm ñang phaân hoaù maàm la Toác ñoä ra laù  Thôøi kyø maï non trung bình 2-3 ngaøy ra moät laù  Thôøi kyø maï khoeû (töø laù thöù tö) 7-9 ngaøy moät laù  Thôøi kyø ñeû nhaùnh: 5-7 ngaøy moät laù  Thôøi kyø laøm ñoát laøm ñoøng toác ñoä ra laù chaäm lai: 10-12 ngaøy/laù  trên mỗi một dảnh lúa thường tồn tại 5 lá. Trong 5 lá đó thì lá thứ 2 kể từ trên xuống là lá có kích thước lớn nhất và hoạt động quang hợp mạnh nhất → người ta gọi lá này là lá công năng.  Soá laù treân caây: Chuû yeáu phuï thuoäc vaøo gioáng  Gioáng ngaén ngaøy : 13-15 laù  Gioáng trung bình : 16-18 laù  Gioáng daøi ngaøy : treân 19 laù Sự hình thành và phát triển nhánh: Quá trình hình thành 1 nhánh lúa và số lá tương ứng Bước Quá trình hình thành nhánh lúa Tương ứng với lá 1 Phân hoá mầm nhánh lá 1 2 Hình thành nhánh lá 2 3 Nhánh dài trong bẹ lá lá 3 4 Nhánh xuất hiện lá 4 - Nhánh lúa được hình thành và phát triển từ các mầm nách - Trong điều kiện gieo mạ thưa hoặc gieo thẳng (Sạ) cây lúa có thể đẻ nhánh khi có 4 lá thật.  Số nhánh đẻ tối đa tính theo công thức 2n  Trong đó n là phạm vi mắt đẻ (PVMĐ)  PVMĐ (n) = Tổng số lá cây mẹ – (Tuổi mạ + số lóng) + 1 Ví dụ : giống lúa CR203 - có 15 lá, tuổi mạ 5, số lóng 4 PVMĐ = 15 – (5+4) + 1 = 7 Số nhánh đẻ tối đa = 27 = 128 nhánh.  PVMD: số đốt có thể phân hóa thành nhánh  Số nhánh đẻ phụ thuộc vào :  Tuổi mạ ( mạ non, mạ già...)  Giống lúa ( tgst, số lá, khả năng đẻ nhánh...)  Đất trồng/mực nước tưới (Dinh dưỡng, KK trong đất  Điều kiện thời tiết lúc lúa đẻ nhánh: (nhiệt độ, ánh sáng, nước...)  Kỹ thuật cấy (mật độ, số dảnh/khóm, độ sâu cấy...)  Sơ đồ đẻ nhánh: (Hình tham khảo GT)  Nhánh C1: sinh từ thân chính  Nhánh C2: Sinh từ nhánh C1  Nhánh C3: Sinh từ nhánh C2 Nhánh hữu hiệu:  Nhánh sau khi sinh ra tạo thành bông lúa, có hạt, cho thu hoạch (có trên 10 hạt).  Nhánh hữu hiệu thường đẻ sớm, phát triển mạnh (9-10 rễ, trên 3 lá) Nhánh vô hiệu: Nhánh không phát triển được thành bông lúa hoặc cho bông nhỏ, ít hạt, chín muộn. Thường là các nhánh để sau... Cách tính tỉ lệ nhánh hữu hiệu: Tổng số bông TLNHH (%)= ------------------------- x 100 Số nhánh tối đa  Giống lúa cổ truyền thường chỉ đạt 50% nhánh HH  Các giống lúa cải tiến đạt 75%  Các giống lúa lai, lúa siêu cao sản đạt 90-100%. Söï khaùc nhau veà ñeû nhaùnh giöõa luùa muøa vaø luùa xuaân  Luùa muøa: heä soá ñeû nhaùnh cao nhöng tyû leä nhaùnh höõu hieâu thaáp hôn luùa xuaân.  Luùa xuaân: heä soá ñeû nhaùnh thaáp hôn luùa muøa nhöng tyû leä nhaùnh höõu hieïu cao hôn ->luaù xuaân ñeû nhaùnh trong ñieàu kieän thôøi tieát aám daàn, cöôøng ñoä aùnh saùng vaø ñoä daøi ngaøy taêng daàn, caùc nhaùnh xuaát hieän sau gaëp ñieàu kieän sinh tröôûng phaùt trieån thuaän lôïi neân phaùt trieån nhanh, ñuoåi kòp caùc nhaùnh ra tröôùc neân ñoä ñoàng ñeàu giöõa caùc nhaùnh cao. Phaùt trieån cuûa thaân luùa  Söï phaùt trieån cuûa thaân luùa baét ñaàu töø caùc loùng phía döôùi. Caùc loùng ôû phía treân tuy phaùt trieån sau nhöng toác ñoä nhanh hôn neân cuoái cuøng coù chieàu daøi lôùn hôn.  Vaøo thôøi kyø luùa troã boâng loùng treân daøi ra raát nhanh, ñaåy boâng luùa troã ra khoûi beï laù.  Treân thaân luùa coù khoaûng 5 – 7 loùng phaùt trieån. Caùc loùng phía döôùi ngaén vaø maäp, caùc loùng ôû treân nhoû vaø daøi hôn Thân lúa và tính chống đổ Tính choáng ñoå cuûa caây luùa chuû yeáu phuï thuoäc vaøo caáu taïo cuûa thaân luùa ( maëc duø laù,reã, boâng luùa cuõng coù aûnh höôûng nhaát ñònh).  Chieàu cao caây (giống, ngoại cảnh, KT canh taùc)  Ñöôøng kính thaân  Ñoä cöùng thaân lieân quan ñeán haøm löôïng moät soá chaát: cellulose, licnin, silic…  ñieàu kieän ngoaïi caûnh vaø phöông phaùp canh taùc: phaân boùn, möïc nöôùc trong ruoäng, maät ñoä caáy, ñoä thoaùng khí trong ñaát. Tăng khả năng chống đổ?  ---  ---  ---? Chương 4. Yêu cầu ngoại cảnh và dinh dưỡng cây lúa I. Yêu cầu nước của cây lúa: Nước và vai trò của nước đối với cây lúa.  Nước là thành phần chủ yếu của cây lúa và là môi trường sống của cây lúa được gọi là Lúa nước .  Nước là thành phần chính của cây lúa,điều tiết các quá trình stpt, giúp quá trìnhvận chuyển. làm mát cây và làm cho cây cứng chắc.  Nước là môi trường sống của cây lúa :  Tạo đặc điểm riêng cho ruộng lúa nước: dinh dưỡng, độ đồng đều của ruộng lúa nước...  Nhiệt độ, độ ẩm không khí trong ruộng, đất , sâu bệnh hại...  Tầng nước trên ruộng, vi sinh vật, thuỷ sản, cỏ dại, lkhả năng hấp thụ phân bón ...  Một vụ lúa cần lượng mưa 900-1100mm.  Việc tưới nước đủ cho lúa là một việc làm bắt buộc thường xuyên khi thâm canh Nước và vai trò của nước đối với cây lúa (tiếp).  Yêu cầu nước qua từng thời kỳ sinh trưởng:  Thời kỳ nẩy mầm: cần lượng nước 25-28% so với trọng lượng của hạt.  Thời kỳ mạ: Sau gieo đến mũi chông giữ ẩm thường xuyên, thời kỳ 3-4 lá giữ một lớp nước 4-5 cm.  Thời kỳ trên ruộng lúa: Giữ 1 lớp nước thường xuyên 5-10 cm trên mặt ruộng. II. Yêu cầu nhiệt độ của cây lúa.  Cây lúa là loại cây ưa nóng.  Cây lúa ôn đới yêu cầu 2500 - 30000C; lúa nhiệt đới yêu cầu 3500 - 45000C; giống dài ngày cần trên 50000C; các giống lúa ngắn ngày yêu cầu 2500 - 30000C.  Trong quá trình sinh trưởng, nếu gặp nhiệt độ caochín sớm hơn (rút ngắn thời gian sinh trưởng). Nếu gặp nhiệt độ thấp thì kết quả ngược lại.  ở nước ta, các giống lúa chiêm xuân, lúa ngắn ngày là những giống mẫm cảm với nhiệt độ (giống cảm ôn). Yêu cầu nhiệt độ của cây lúa ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau Giai đoạn sinh trưởng Nhiệt độ (oC) Thấp Cao Tối thích Nảy mầm Mọc thành mạ Ra rễ Vươn lá Đẻ nhánh Bắt đầu phân hoá đòng Làm đòng Nở hoa Chín 10 12-13 16 7-12 9-16 15 15-20 22 12-18 45 35 35 45 33 33 38 38 35 30-35 25-30 25-28 31 25-31 25-31 25-31 30-33 20-25 III. Yêu cầu ánh sáng của cây lúa I. Cường độ ánh sáng  Cường độ ánh sáng thuận lợi cho cây lúa quang hợp 250-400 calo/cm2/ngày.  Miền Bắc VN, cường độ chiếu sáng từ tháng 5 đến tháng 10 thừa đủ cho vụ lúa mùa sinh trưởng và quang hợp.  Vụ Xuân miền Bắc Việt nam cường độ chiếu 45 ngày cuối có tương quan chặt với năng suất lúa. Ánh sáng (tiếp)  Khi trồng lúa nên kết hợp hai yêu tố nhiệt độ và ánh sáng.  Cần chú ý bố trí thời vụ và chọn giống trồng để sao cho lúa trỗ bông thụ phân thụ tinh trong điều kiện thích hợp nhất  Nhiệt độ thích hợp 28-30oC . Tránh nhiệt độ thấp 40oC, trời quang có nắng, không có mưa to gió lớn Ánh sáng (tiếp theo) Theo tác giả Nguyễn Văn Hoan điều kiện tối ưu TK trỗ:  Lúa vụ Xuân miền bắc Việt nam:  Nhiệt độ 28-30oC. Trời nắng, quang mây có 8-10 giờ năng trong ngày. Độ ẩm không khí 80-85%. Lượng mưa 100-120 mm/tuần. Lúc lúa phơi màu không gặp mưa.  Thời gian trỗ tốt nhất 6-13 tháng 5.  Lúa vụ Mùa miền bắc Việt nam:  Nhiệt độ 28-30oC. Chênh lệch nhiệt độ ngày đêm 5-6oC Độ ẩm không khí 80-85%.Trời mưa rào, kết thúc nhanh có sấm chớp. Lúc lúa phơi màu không gặp mưa. Không gặp bão và gió mùa đông bắc.  Khoảng thời gian trỗ tốt nhất 15-20 tháng 9. Thời gian chiếu sáng (độ dài ngày) Dựa vào đặc tính phản ứng với quang chu kỳ  Loại phản ứng với ánh sáng dài ngày, yêu cầu thời gian chiếu sáng trên 13 giờ/ngày  Loại phản ứng với ánh sáng ngày ngắn, yêu cầu thời gian chiếu sáng dưới 13 giờ/ngày  Loại phản ứng trung tính với ánh sáng, Độ dài ngày (tiếp)  Thời gian chiếu sáng ngắn 9 -10 giờ tác dụng rõ rệt đối với việc xúc tiến quá trình làm đòng và trổ bông.  Giống lúa vùng ôn đới là những giống chín sớm, chịu được nhiệt độ thấp và ít mẫm cảm với độ dài ngày. Các giống lúa nhiệt đới mẫn cảm với nhiệt độ hơn độ dài ngày( Chang J.H. 1968).  Lúa Tám, Dự, Di Hương chỉ ra hoa trong điều kiện ngày ngắn ở vụ mùa  Tuy nhiên phần lớn các giống lúa mới chọn tạo có phản ứng trung tính với ánh sáng Khi gieo trồng giống lúa mới cần tính đến K/N phản ứng ánh sáng của cây lúa. Đặc điểm dinh dưỡng và cách bón phân. I. Dinh dưỡng đạm (N) - Đạm đóng vai trò quan trọng đối cây lúa, góp phần tăng năng suất lúa. - Đạm đóng vai trò tăng năng suất sinh vật học. - Cây lúa phản ứng rất rõ với đạm. Lượng đạm bón tuỳ thuộc vào loại giống lúa, có liên quan với hiện tượng lốp đổ, kéo dài TGST của cây lúa. - Có mối tương quan chặt giữa hàm lượng diệp lục trong lá và lượng đạm trong cây lúa. Hàm lượng diệp lục thể hiện mầu sắc lúa. - Công nghệ mới sử dụng bảng so mầu lá lúa để bón phân cho lúa giúp giảm lượng phân và giảm thiểu ô nhiễm môi trường, nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất lúa (3 tăng, 3 giảm) Dinh dưỡng đạm (Tiếp) - Cây lúa hút đạm dạng NH4+ trong đất ngập nuớc và NH4+ và NO3- trong đất cạn. - Sự hút đạm của cây lúa qua các thời kỳ sinh trưởng là khác nhau: - cây lúa hút đạm nhiều nhất vào 2 thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng. - Tuỳ theo giống lúa ngắn ngày hoặc dài ngày mà 2 đỉnh hút đạm có khoảng cách gần hay xa nhau. - Đối với giống lúa dài ngày 2 đỉnh hút đạm có khoảng cách xa nhau từ 30-40 ngày. Mất đạm trên đồng ruộng  Bay hơi:  NH4OH → NH3 ↑ + H2O  Rửa trôi:  Phản nitrat hoá:  NO3 - → N2 ↑  Trong trường hợp ngập nước và khô hạn luân phiên thì sẽ xảy ra sự chuyển hoá:  NO3 - ↔ NH4 + → N2 ↑ Sự chuyển hoá này dẫn đến sự mất đạm xảy ra rất lớn Sự thiếu và thừa đạm  Lúa là cây mẫn cảm với phân đạm.  Thiếu đạm: cây thấp, đẻ nhánh kém, phiến lá nhỏ, hàm lượng diệp lục giảm, lúc đầu lá có mầu vàng nhạt ở đầu ngọn lá rồi cả phiến lá biến thành mầu vàng.  Thiếu đạm màng tế bào dầy lên và bị cứng. Thiếu đạm số bông và hạt ít, năng suất bị giảm.  Thừa đạm: hô hấp tăng lên, tiêu hao sản phẩm của quá trình quang hợp, lá to, dài, phiến lá mỏng, nhánh đẻ vô hiệu nhiều, lúa trỗ muộn, cây cao vóng, dẫn đến lúa lốp và đổ non. Hiện tượng lốp đổ và biện pháp phòng chống  Nguyên nhân trực tiếp gây nên lúa lốp đổ là do bón quá nhiều đạm, bón không cân đối các yếu tố dinh dưỡng đạm, lân, kali.  Có 3 nguyên nhân gây nên hiện tượng lốp, đổ non: - Do đặc tính của giống - Do điều kiện ngoại cảnh (thiếu ánh sáng, mưa nhiều, gió bão và đất quá tốt) - Do kỹ thuật canh tác( mật độ, bón phân, và tưới tiêu không hợp lý).  Ruộng lúa lốp do diện tích lá quá cao, quá trình quang hợp tích luỹ chất khô không tiến hành được bình thường,  Lúa đổ, là do sinh trưởng quá mạnh, lá nhiều, thân cao và yếu dẫn đến hiện tượng lúa đổ non vào trước hoặc sau lúc trỗ.  Một số biện pháp chủ yếu sau: - Chọn giống chịu phân và chống đổ (thấp cây, chịu phân, lá ngắn hẹp và đứng) - Bón phân đạm hợp lý và cân đối với lân và ka li. Dinh dưỡng lân của cây lúa:  Lân tham gia vào tp cấu tạo AND, ARN.  Lượng lân chiếm 0.1 -0,5 % chất khô  Lân có mối quan hệ chặt chẽ với sự hình thành diệp lục, protein và sự vận chuyển tinh bột  Lân làm tăng sự phát triển của bộ rễ, quá trình đẻ nhánh và giúp cho lúa trỗ bông, chín sớm.  Cây lúa hút lân dạng HPO4-2, H2PO4-  Cây lúa hút lân mạnh nhất vào thời kỳ lúa đẻ nhánh và làm đòng. Sự thiếu lân  Lúa thiếu lân lá có mầu xanh đậm, bản lá nhỏ, hẹp, lá dài ra và mềm yếu, rìa mép lá có màu vàng tía.  Lúa đẻ nhánh ít, thời kỳ trỗ bông và chín đều chậm lại và kéo dài. Do trỗ bông muộn nên hạt lép nhiều.  Thiếu lân ở thời kỳ làm đòng thì giảm năng suất một cách rõ rệt. Dinh dưỡng Kali của cây lúa:  Kali xúc tiến việc vận chuyến Gluxit và các chất đồng hoá trong cây.  Kali tăng khả năng chống chịu nhiệt độ thấp.  Kali được cây hút dưới dạng ion K+. Cây lúa hút kali nhiều thời kỳ đầu quá trình sinh trưởng. Thiếu kali  thời kỳ đẻ nhánh  cây lúa lùn, thấp, lá hẹp màu xanh tối, hàm lượng diệp lục giảm, lá mềm yếu và rũ xuống.  Phiến lá của những lá phía dưới có những đốm màu đỏ nâu, lá khô dần từ dưới lên trên  số lá xanh còn lại trên cây ít đi.  Thời kỳ làm đòng gié bông thoái hóa, số hạt ít, khối lượng hạt giảm, hạt lép và hạt bạc bụng nhiều.  Lúa thiếu kali dễ bị bệnh tiêm lửa.