Giới thiệu công trình “Sinh lý của ruộng lúa năng suất cao” của Giáo sư, Viện sĩ Đào Thế Tuấn (Phần II)

Phần hai: MỘT SỐ TRAO ĐỔI VỀ CUỐN SÁCH

Cuốn sách “Sinh lý của ruộng lúa năng suất cao” của GS.VS. Đào Thế Tuấn ra mắt bạn đọc đã trên 50 năm. Nhiều bạn đọc đã đi cùng cuốn sách qua bao biến cố của đất nước, đặc biệt qua cuộc chiến tranh chống Mỹ cứu nước, nay hầu hết đã ở tuổi “cổ lai hy”. Nếu còn giữ được, sách đã sờn gáy, nhiều trang đã hoen ố, khó tìm thấy kể cả trong thư viện. Thế nhưng giá trị của cuốn sách vẫn tỏa sáng trong lòng mỗi người, vẫn lắng đọng như những bài học cuộc đời không thể phai mờ. Nông nghiệp ngày nay, khi coi ruộng lúa là hệ sinh thái hoàn chỉnh với các biện pháp tổng hợp IPM, SRI, SRP, GAPs, “ruộng lúa bờ hoa”, “ba giảm ba tăng”; “một phải năm giảm” vừa đạt năng suất cao, vừa cho gạo chất lượng, lại phải thân thiện với môi trường, duy trì được độ phì nhiêu của đất, khác hẳn quan điểm thâm canh ngày đó. Năng suất lúa tăng lúc đó không chỉ là vấn đề sống còn của đất nước, không chỉ có giá trị kinh tế, khoa học kỹ thuật mà còn góp phần vào thắng lợi của cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nước, với khẩu hiệu: “Thóc không thiếu một cân, quân không thiếu một người”. Trên quan điểm đó, chúng ta cùng nhau đánh giá giá trị của cuốn sách.

*Cuốn sách "Đào Thế Tuấn - Nhà Khoa học Nông nghiệp uyên bác"*

I. Về bối cảnh ra đời cuốn sách

Theo GS.VS. Đào Thế Tuấn: “Cây lúa chiếm một ví trí trung tâm trong nền nông nghiệp nước ta, vì vậy thâm canh tăng năng suất lúa là một trong những mục tiêu chính của cuộc cách mạng kỹ thuật. Cuốn sách này tổng kết công tác nghiên cứu tiến hành trong mười năm, từ 1959 đến 1968 ở bộ môn Sinh lý Thực vật, Học viện Nông lâm (đến 1963) và Viện Khoa học Nông nghiệp (từ 1964) về sinh lý của cây lúa và ruộng lúa năng suất cao. Các đề tài nghiên cứu của bộ môn xuất phát từ yêu cầu của phong trào thâm canh tăng năng suất lúa của nước ta trong mười năm qua, mong xây dựng cho kỹ thuật trồng lúa ở nước ta một cơ sở lý luận về mặt sinh lý thực vật. Qua việc tổng kết này, chúng tôi muốn rút ra một số kết luận để phục vụ cho phong trào thâm canh tăng năng suất lúa, phấn đấu đạt các mục tiêu 5 tấn thóc một hecta và một lao động phụ trách một hecta”.

GS.NGND. Trần Đức Viên, Chủ tịch Hội đồng Học viện Nông nghiệp Việt Nam nhận xét: “Cuốn sách ra đời phục vụ cho phong trào thâm canh, với mục tiêu cung cấp các cơ sở lý luận và thực tiễn sinh lý cây lúa, góp phần đưa năng suất lúa đạt 5 tấn/ha, đưa nghề canh tác lúa chủ yếu theo kinh nghiệm sang giai đoạn phát triển mới, khác về bản chất với lối canh tác truyền thống: Canh tác lúa trên cơ sở khoa học, phục vụ đắc lực mục tiêu kép: Vừa xây dựng chủ nghĩa xã hội thành công vừa kháng chiến chống Mỹ, cứu nước thắng lợi”.

II. Về giá trị khoa học của cuốn sách

Với tư cách là người giới thiệu cuốn sách này, được đọc kỹ, tôi càng thấm thía và thật sự ngưỡng mộ sự uyên bác của GS.VS. Đào Thế Tuấn. Đã không có sự ngăn cách giữa tác giả với các nhà khoa học danh tiếng của thế giới trong lĩnh vực sinh lý cây lúa. Quan điểm của tác giả được chứng minh mạch lạc bằng các thực nghiệm với cách bố trí và tổng kết rất thuyết phục, đã hòa đồng về mặt học thuật với các tác giả thế giới. GS.NGND. Trần Đức Viên đã viết: “Tác giả đã tham khảo và trích dẫn các nguồn tài liệu đồ sộ của các nhà khoa học uy tín trên thế giới, đặc biệt của các nhà khoa học Nhật Bản (Tanaka, Yamada, Mutsuo, Togari, Yoshida, Takehashi, Takeda, Murata…), Trung Quốc (Cao Lương Chi, Trân Vĩnh Khang, Ân Hoành Chương), Liên Xô (Nitsipôrôvits, Xiniaghin….), Việt Nam (Đào Thế Tuấn, Bùi Huy Đáp, Nguyễn Vy, Hà Học Ngô….); về đặc điểm sinh trưởng của giống lúa (nhiều bông, bông to, cao cây, thấp cây….); đặc điểm sinh lý (diệp lục, quang hợp, hô hấp, chỉ số diện tích lá, chất khô tích lũy); các chỉ tiêu sinh hóa (hàm lượng protein, gluxit, enzyme, tỷ lệ C/N và hàm lượng N, P, K...); ảnh hưởng của các yếu tố môi trường (ánh sáng, nhiệt độ, mùa vụ, dinh dưỡng); các kỹ thuật canh tác lúa (tuổi mạ, mật độ cấy, phân bón, quản lý nước...) đến các yếu tố tạo thành năng suất và năng suất quần thể ruộng lúa. Sau đó, nhóm tác giả đã tiến hành thí nghiệm thực nghiệm về mô hình năng suất quần thể của các giống lúa khác nhau của Việt Nam, cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất quần thể như mùa vụ (vụ Chiêm, vụ Xuân, vụ Mùa); các biện pháp kỹ thuật tác động đến năng suất quần thể (tuổi mạ, mật độ cấy, quản lý nước, bón phân khoáng N, P,K, phân bón lá, chất điều tiết sinh trưởng, chống đổ) đối với các giống lúa phổ biến của Việt Nam lúc bấy giờ trong vụ Chiêm (Sài đường, Tép trắng, Chiêm thon, Chiêm cút), Xuân (Trân châu lùn, Thượng Hải 2), Mùa (Đài Bắc 8, Khê nam lùn, Di hương, Mộc tuyền); loại hình bông to trong vụ Chiêm (Ba lá, Ré quảng, Chùm quảng), Xuân (Trà trung tử, 127, Bạch cốc), trong vụ Mùa (828, A10, Nếp quýt...) tại các vùng sinh thái khác nhau (Nghệ An, Thái Bình, Hà Nội, Hải Hưng, Hòa Bình, Hà Giang). Tài liệu này là bước đột phá về tổng quan nghiên cứu và kết quả thực nghiệm nghiên cứu năng suất quần thể các giống lúa trong điều kiện canh tác lúa ở Việt Nam, là cơ sở khoa học để xây dựng các biện pháp kỹ thuật để đạt năng suất lúa trên 5 tấn/ha tại thời điểm những năm 60-70 của thế kỷ trước”.

Chỉ có sự uyên thâm một cách sâu sắc về khoa học cơ bản sinh học, cũng như sự hiểu biết toàn diện về khoa học nông nghiệp như tác giả mới có thể viết và phân tích sâu sắc về sinh lý ruộng lúa năng suất cao được như vậy.

Giá trị khoa học của cuốn sách và sự uyên bác của tác giả còn thể hiện ở chỗ: Tuy là một cuốn sách về khoa học nông nghiệp nhưng lại có những đóng góp rất quan trọng trong giảng dạy và NCKH Sinh lý Thực vật Ứng dụng của Việt Nam. GS.TS.NGND. Vũ Văn Vụ, nguyên Trưởng khoa Sinh, Chủ nhiệm Bộ Môn SLTV của Đại học Tổng hợp Hà Nội viết: “Tham khảo cuốn sách này, các cán bộ giảng dạy SLTV ở các trường đại học cơ bản và chuyên ngành chúng tôi đã sử dụng các kiến thức về mối liên quan giữa quang hợp và năng suất cây trồng, về nhu cầu dinh dưỡng và cách xác định lượng phân bón cần thiết cho một thu hoạch định trước... để minh họa cho vai trò của lý luận cơ bản của SLTV trong thực tiễn trồng trọt hợp lý. Rõ ràng là: Với cuốn sách giá trị “Sinh lý ruộng lúa năng suất cao” GS.VS. Đào Thế Tuấn đã là người mở đầu cho việc xây dựng Chuyên ngành Sinh lý Thực vật Ứng dụng trong các trường đại học và các viện nghiên cứu liên quan đến Sinh học, Nông nghiệp, Lâm nghiệp, Dược học Việt Nam”.

GS.VS. Đào Thế Tuấn đã đưa vào cuốn sách những khái niệm còn mới mẻ lúc đó như: Hiệu suất quang hợp thuần (net assimilation rate, NAR), chỉ số diện tích lá (leaf area index LAI), thế năng quang hợp (leaf area duration - LAD); hệ số tiêu ánh sáng của quần thể K... để trình bày về mối quan hệ giữa quang hợp và năng suất. Bộ môn Sinh lý Thực Vật - Đại học Nông Nghiệp I (nay là Học viện Nông nghiệp Việt Nam), trong thời kỳ 1960-1970 vẫn sử dụng cuốn giáo trình ngắn về Sinh lý Thực Vật của Macximov mang màu sắc SLTV cơ bản để giảng dạy. Nhưng từ những năm 1980, đã có sự thay đổi lại nội dung giảng dạy, biên soạn lại giáo trình SLTV với sự bổ sung và minh họa theo hướng Việt Nam hóa, bằng những dẫn liệu trong cuốn sinh lý ruộng lúa năng suất cao. Môn Sinh lý Thực Vật đã thực sự trở thành môn học quan trọng, cung cấp các kiến thức làm cơ sở cho trồng trọt hợp lý. Chương trình và nội dung giảng dạy môn SLTV ở nhiều trường đại học nông, lâm nghiệp khác trong cả nước cũng có sự thay đổi theo hướng này.

III. Về giá trị thực tiễn của cuốn sách

Cuốn sách của GS.VS. Đào Thế Tuấn mang tính đột phá, thay đổi về bản chất nghề trồng lúa truyền thống mang mầu sắc kinh nghiệm sang công nghệ thâm canh lúa, với các biện pháp kỹ thuật có cơ sở khoa học chặt chẽ. Mọi tiêu chí kỹ thuật đều có thể đo đạc, định lượng được để đạt được mục tiêu năng suất, cũng có thể dự tính được. Hay nói như ngôn ngữ công nghệ hiện nay đó là SỐ HÓA quy trình thâm canh lúa của Việt Nam. Các số liệu nêu trong các bảng như những đúc kết, tiêu chuẩn hóa cho các chỉ tiêu cần phấn đấu. Cuốn sách như cuốn CẨM NANG cho người trồng lúa. Người sử dụng chỉ cần đối chiếu với các tiêu chuẩn được đúc kết trong các bảng để điều chỉnh kỹ thuật áp dụng. Cuốn sách đã cho thấy cơ sở sinh lý của các biện pháp kỹ thuật từ chọn tạo giống lúa đến mật độ trồng, bón phân, tưới nước… để thu được năng suất lúa cao nhất. Cuốn sách đã được vận dụng rất thành công trong phong trào thâm canh tăng năng suất lúa giai đoạn cuối 1960-1970 cho đến mãi ngày nay. Sau mỗi chương, tác giả đã có phần kết luận đúc kết rất mạch lạc trong sáng, như những định hướng cụ thể cho việc xây dựng các biện pháp kỹ thuật thâm canh tăng năng suất lúa. Ở đây, tôi muốn nêu những đúc kết điển hình mang tính cẩm nang quan trọng trong cuốn sách:

Bài tính lý thuyết năng suất lúa (năng suất sinh vật và năng suất kinh tế) tối đa có thể thu được ở mỗi vùng, mỗi vụ

Tác giả đã hướng dẫn người đọc cách tính lý thuyết năng suất lúa (bao gồm cả năng suất sinh vật và năng suất kinh tế) tối đa ở mỗi vùng và mỗi vụ. Trên cơ sở đó, biết được mục tiêu phấn đấu có khả thi hay không. Tính toán dựa theo mức lượng bức xạ có hoạt tính quang hợp chiếm 50% tổng bức xạ, hiệu suất sử dụng ánh sáng có hoạt tính quang hợp là 5%, khả năng sinh nhiệt của lúa là 1.300 kcal/kg chất khô, hệ số kinh tế là 0,40 với lúa Mùa và Chiêm và 0,5 với lúa Xuân. Kết quả tính toán cho thấy: Điều kiện bức xạ ánh sáng mặt trời ở nước ta cho phép đạt năng suất sinh vật khoảng 200-350 tạ/ha và năng suất kinh tế khoảng 100-120 tạ/ha. Tuy vậy, năng suất thực tế đạt được hiện nay còn thua xa so với tính toán lý thuyết, vì hiệu suất sử dụng ánh sáng mặt trời chỉ mới đạt 0,9-1,8%, bình quân 1,2% ở các ruộng năng suất cao. Do đó, nhiệm vụ của chúng ta là phải làm thế nào nâng cao hơn nữa hiệu suất sử dụng ánh sáng mặt trời đến mức lý thuyết là 5%. Từ dẫn liệu này cho thấy việc nghiên cứu thâm canh tăng năng suất lúa ở Việt Nam để đạt mục tiêu 10 tấn/ha là hoàn toàn khả thi. Phân tích khái niệm về cơ cấu sản lượng, tác giả cho thấy năng suất lúa do các yếu tố sau đây cấu thành: Số bông một mét vuông, số hạt chắc một bông và khối lượng 1.000 hạt. Để làm tăng năng suất phải xây dựng các biện pháp kỹ thuật tác động làm tăng các yếu tố cấu thành năng suất, trong đó yếu tố số bông là quan trọng nhất.

2) Định hướng công tác chọn tạo giống lúa

Tác giả nghiên cứu thâm canh lúa bắt đầu từ việc nghiên cứu về nguyên nhân của hiện tượng lốp đổ lúc cấy dày, và bón nhiều đạm khi làm ruộng thâm canh. Kết quả cho thấy, các giống lúa cổ truyền của nước ta không thể cho phép đạt năng suất cao vì cao cây, dễ đổ. Tác giả khẳng định thâm canh tăng năng suất lúa phải kết hợp cả hai hướng chọn tạo giống lúa và xây dựng các biện pháp kỹ thuật thâm canh. Tác giả đã định hướng công tác chọn tạo giống lúa ở nước ta ngay từ lúc đó, là phải tạo các giống thấp cây có khả năng đạt số bông trên một đơn vị diện tích cao nhưng có bông to, hạt nặng; có tính kháng bệnh cao. Đây là một định hướng đúng đắn về mặt chiến lược, đã được vận dụng rất thành công trong chọn tạo giống lúa năng suất cao ở Việt Nam. Riêng tác giả và các cộng sự đã chọn tạo được 7 giống lúa, 2 giống ngô, 2 giống đậu tương góp phần đáng kể vào tăng năng suất cây trồng ở những năm thập kỷ 70 của thế kỷ 20.

3) Đề xuất bảng tiêu chuẩn về cơ cấu năng suất tốt nhất của các loại hình giống lúa ở nước ta

Tác giả đưa ra quan điểm: Muốn đạt năng suất cao phải nắm vững cơ cấu năng suất của các loại hình giống của từng vụ, trên cơ sở đó dùng các biện pháp kỹ thuật để tiến hành điều khiển cây lúa đạt được cơ cấu năng suất tốt nhất, thích hợp nhất với từng loại hình đã biết. Sau khi điều tra, tính toán tổng kết các ruộng lúa năng suất cao, tác giả đã đề xuất các yếu tố của cơ cấu năng suất tốt nhất phụ thuộc vào loại hình giống lúa và vụ lúa. Người trồng lúa cần phải nắm được giới hạn của các yếu tố này đối với từng giống để tác động các biện pháp kỹ thuật đúng hướng. Về mặt tác động kỹ thuât tác giả đề xuất:

- Đối với loại hình nhiều bông: Cần cấy nhiều dảnh hay thúc phân cho đẻ nhánh mạnh, bón phân thời kỳ sau để giữ được số bông và số hạt cao.

- Đối với loại hình to bông: Không cần cấy dày lắm, bón thúc đẻ nhánh vừa phải, nhưng chủ yếu phải tập trung bón vào thời kỳ sau làm cho bông to và nhiều hạt.

4) Đề xuất bảng mật độ cấy của các loại hình giống với tỷ lệ thành bông 70%

Tác giả đã khảo sát quan hệ giữa mật độ và số bông và quan hệ giữa mật độ và năng suất. Kết quả cho thấy giữa mật độ cấy và số bông trên một đơn vị diện tích có tương quan thuận, nghĩa là lúc mật độ tăng số bông cũng tăng lên. Phương trình hồi quy giữa mật độ và số bông là đường thẳng. Một trong những nguyên nhân chủ yếu làm cho số bông một đơn vị diện tích không đạt yêu cầu, vì quy hoạch mật độ cấy và số dành cấy không đúng. Để quy hoạch mật độ và số dảnh cấy thích hợp, tác giả đã điều tra mật độ cấy, sức đẻ nhánh và tỷ lệ thành bông của một số ruộng năng suất cao ở các vụ và loại hình khác nhau. Kết quả đã đưa ra bảng tính mật độ cây cho các ruộng năng suất cao với các thông tin về vụ lúa; loại hình giống; hệ số đẻ nhánh; số bông phấn đấu một m²; số nhánh cao nhất một m²; số dảnh cây một m²; số dảnh một khóm ở điều kiện 30 khóm/m²; bảng tính này như một khuyến cáo rất có giá trị góp phần chính xác hóa mật độ cấy và số dảnh cấy cho các ruộng lúa thâm canh lúc đó.

5) Đề xuất chỉ số diện tích lá cao nhất, thích hợp nhất (chỉ số diện tích lá tối ưu), phương pháp tính toán lý thuyết chỉ số diện tích lá tối ưu cho ruộng lúa năng suất cao

Tác giả đã làm rõ năng suất là kết quả của hoạt động của quang hợp. Vì thế, muốn điều khiển tăng năng suất phải điều khiển quang hợp. Bộ máy quang hợp của cây chính là bộ lá. Muốn có năng suất chất khô cao trước hết phải có chỉ số diện tích lá tối ưu cao, sau đấy phải giữ được chỉ số diện tích lá tối ưu trong một thời gian dài, tức là có thế năng quang hợp cao (tổng số của diện tích lá hàng ngày).

Đối với mỗi loài và giống cây trồng có một chỉ số diện tích lá cao nhất thích hợp (chỉ số diện tích lá tối ưu), nếu vượt quá mức độ ấy thì sự tích lũy chất khô bị giảm. Tác giả đã điều tra và đúc kết bảng chỉ số diện tích lá tối ưu cho các loại hình giống lúa như sau:

Các ruộng lúa có năng suất 40-75 tạ/ha ở nước có chỉ số diện tích lá cao nhất vào thời gian sắp trỗ khoảng 3-4. Các loại hình giống lúa khá; Xuân nhiều bông từ 4-7; Xuân to bông 4-5.

Để nâng cao chỉ số diện tích lá tối ưu của chúng, cần tạo ra một kết cấu quần thể thích hợp (hình thái lá và góc nghiêng của lá), để có hệ số tiêu sáng k nhỏ; ánh sáng có thể xuyên sâu hơn xuống các tầng lá dưới, vì vậy mà nâng cao được chỉ số diện tích là tối ưu.

Tác giả giới thiệu phương pháp tính toán chỉ số diện tích lá tối ưu trên phương diện lý thuyết theo công thức Monsi: Fopt = - ln (IF/Io)/K để đối chiếu với chỉ số lá thực tiễn. Dùng công thức để tính toán chỉ số diện tích lá, lý thuyết tốt nhất của ruộng lúa năng suất cao ở Việt Nam cho thấy lúa cao cây đạt khoảng 3,6 vụ Đông Xuân và 4,1 vụ Mùa, lúa thấp cây đạt khoảng 6,3 vụ Đông Xuân và 7,1 vụ Mùa. Con người có thể sử dụng các biện pháp như giống, phân bón, tưới nước để điều khiển ruộng lúa đạt được chỉ số diện tích lá tối ưu như dự tính, qua đó thu được năng suất cao nhất.

6) Đề xuất các biện pháp điều khiển sự quang hợp của ruộng lúa

Tác giả đã nghiên cứu và khẳng định có thể dùng phân bón để điều khiển quang hợp của cây lúa và đưa ra các khuyến cáo:

- Đạm làm tăng diện tích lá rõ rệt, tuy nhiên diện tích lá cao thì hiệu suất quang hợp sẽ bị giảm. Chỉ ở các giống lúa chịu phân thì đạm tăng lên mới ít ảnh hưởng đến hệ số kinh tế, và làm cho năng suất kinh tế tăng theo mức đạm.

- Lúc đạm tăng, lân và kali bón lót không cải thiện được sự quang hợp của ruộng lúa đã bị đạm làm xấu đi.

- Ở mức phân bón thấp, việc tăng mật độ cấy có tác dụng nâng cao diện tích lá của ruộng lúa.

- Trong thời kỳ làm đòng, nếu diện tích lá thấp, đạm có tác dụng là tăng diện tích lá và hiệu suất quang hợp; nếu diện tích lá cao, kali có tác dụng kìm hãm sự phát triển của diện tích lá nhưng tăng hiệu suất quang hợp.

- Lúc diện tích lá trong thời kỳ làm đòng cao, rút nước phơi ruộng có tác dụng kìm hãm sự phát triển của diện tích lá và tăng hiệu suất quang hợp.

- Sau khi lúa trỗ, đạm có thể làm tăng diện tích lá, kali làm cho diện tích lá giảm chậm và tăng hiệu suất quang hợp.

- Phun đạm, lân và kali lên lá lúc trỗ làm cho diện tích lá giảm chậm và tăng hiệu suất quang hợp rõ rệt.

7) Các đề xuất về dinh dưỡng khoáng của ruộng lúa năng suất cao

Qua hàng loạt nghiên cứu và điều tra tổng kết, tác giả đã nêu các đề xuất về quy luật dinh dưỡng khoáng của cây lúa như sau:

- Lượng chất dinh dưỡng của cây lúa hút từ đất để tạo thành một đơn vị sản lượng thay đổi tùy theo hệ số kinh tế của cây lúa. Thường lúc năng suất tăng thì hệ số kinh tế giảm xuống, do đấy lượng lấy đi cũng giảm xuống. Có thể dùng các số liệu về lượng lấy đi của các ruộng năng suất cao có hệ số kinh tế tốt nhất để quy hoạch năng suất.

- Cấy lúa hút đạm, lân và kali nhiều nhất vào thời kỳ làm đòng nếu chất dinh dưỡng được cung cấp liên tục.

- Tỷ lệ chất dinh dưỡng tốt nhất trong cây là có tỷ lệ đạm trong tổng số đạm, lân và kali cao trong thời kỳ đầu của sinh trưởng và tỷ lệ kali thấp trong thời kỳ cuối của sinh trưởng.

- Thiếu các chất dinh dưỡng vào thời kỳ đẻ nhánh, cây lúa bị giảm năng suất rõ rệt hơn cả. Ở thời kỳ đòng, đạm cần hơn lân và kali, trái lại ở thời kỳ mạ, lân cần hơn đạm và kali.

- Cây lúa cần đạm ở tất cả các thời kỳ sinh trưởng, thời kỳ nào bón đạm cũng có hiệu suất cao. Thời kỳ đẻ nhánh đồng thời là thời kỳ khủng hoảng của cây lúa đối với đạm.

- Thời kỳ mạ nên bón đạm lúc mạ bắt đầu có 4 lá thật. Thời kỳ đẻ nhánh nên bón nhiều lần, chú ý thời gian cuối đẻ nhánh. Thời kỳ đòng, nên bón vào lúc phân hoá hoa và bón thêm lúc phân chia giảm nhiễm.

- Muốn giảm sự mất đạm cần bón đạm sâu hoặc bón đạm viên. Phương pháp bón lót toàn bộ phân hữu cơ và phân đạm trước khi cấy có thể thay cho phương pháp bón lót kết hợp bón thúc nhiều lần.

- Lượng đạm để cho năng suất 50 tạ/ha vào quãng 100N.

- Đối với lúa gieo thẳng bón lân vào lúc gieo có hiệu suất cao nhất. Đối với lúa cấy, bón lân cho mạ và trước khi cấy có hiệu suất cao nhất, bón lân thời kỳ đòng không làm tăng năng suất lúa đáng kể.

- Lân bón thời kỳ mạ không những có tác dụng làm tăng năng suất trực tiếp mà còn giúp cây sử dụng phân lân bón vào thời kỳ đẻ nhánh có hiệu suất cao hơn.

- Bón lân vụ trước làm tăng lượng lân trong hạt. Hạt giống gieo vụ sau có năng suất cao hơn đối chứng rõ rệt.

- Thời kỳ đòng, bón lân cây lúa có hút vào cây nhưng không sử dụng để tạo thành năng suất, do đấy không nên bón.

- Trên nền đạm cao, bón kali vào lúc phân hóa đòng hay trỗ bông có tác dụng tăng năng suất rõ rệt.

- Phun đạm, lân và kali lên lá có tác dụng tăng năng suất rõ rệt. Tuy vậy, việc phun phân lên lá không thay thế được phân bón vào đất mà chỉ có tác dụng bổ sung. Trong sản xuất nên phun dung dịch 1% đạm (urê hay amôn sunfat) và 1% kali.

8) Đề xuất về khả năng áp dụng các phương pháp phân tích để chẩn đoán nhu cầu dinh dưỡng N, P, K của ruộng lúa năng suất cao

Ở Việt Nam, tác giả là người đầu tiên nghiên cứu khả năng áp dụng các phương pháp phân tích để chẩn đoán nhu cầu dinh dưỡng N, P, K của ruộng lúa năng suất cao. Tác giả đã có những đề xuất:

- Đối với đạm và kali, cả hai phương pháp phân tích lá và phân tích mô đều có thể áp dụng được, còn đối với lân chỉ có phương pháp phân tích mô là phản ảnh được nhu cầu lân của cây.

- Đã xác định phương pháp phân tích mô đơn giản hơn và chính xác hơn, nên đề nghị cho dùng phương pháp phân tích mô đề chẩn đoán nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa.

- Đã đề xuất được phương pháp phân tích mô tốt nhất, áp dụng được đối với cây lúa và đưa ra các mức giới hạn cho các phương pháp chẩn đoán.

Bảng giới thiệu các mức giới hạn phương pháp chẩn đoán nhu cầu dinh dưỡng của lúa, đã cung cấp những thông tin về mức thiếu đủ của các chất dinh dưỡng chủ yếu, mà còn đưa ra mức phân bón cần bổ sung (kg/ha) nên có ý nghĩa sử dụng rất cao.

Khoa học điều khiển ruộng lúa năng suất cao đã được GS.VS. Đào Thế Tuấn tổng kết rất cô đọng trong phần kết luận chung của cuốn sách:

“Xét về cơ cấu năng suất các ruộng lúa năng suất cao phải có trên 300 bông/m², với nhiều bông to và có khối lượng hạt cao. Muốn vậy, ruộng lúa phải phát triển một diện tích lá cao, đạt chỉ số diện tích lá khoảng 6-7. Nhưng muốn đạt được số bông to và nặng thì cần phải có một quần thể ruộng lúa tốt, giải quyết được mâu thuẫn giữa diện tích và hiệu suất thuần của quang hợp, mâu thuẫn giữa lượng chất khô tích lũy được và lượng chất khô chuyển vào bông để tạo thành năng suất kinh tế.

Muốn giải quyết được các mâu thuẫn trên phải có những giống lúa có cấu tạo quần thể tốt. Các giống lúa này đồng thời phải có tính chịu phân cao, vì khả năng chịu phân của một giống lúa là khả năng giữ được cấu tạo quần thể tốt trong điều kiện bón một lượng phân đạm lớn, vì cũng chỉ có những liều lượng đạm cao ấy mới tạo ra được một diện tích lá lớn tương ứng với năng suất cao.

Hiện nay, đã có những giống lúa thấp cây đạt được các yêu cầu trên ruộng lúa năng suất cao. Nhưng các giống lúa này cũng còn có nhiều nhược điểm như diện tích lá trong những trường hợp bị giảm sớm, hay còn dễ nhiễm các loại bệnh. Đó là những vấn đề phải giải quyết trong những năm gần đâyˮ.

Phải nói đây là những đúc kết định hướng luôn đúng cho sản xuất lúa ở Việt Nam ở mọi nơi và mọi lúc.

Công trình nghiên cứu thâm canh tăng năng suất lúa của GS.VS. Đào Thế Tuấn đã thực sự góp phần vào cuộc cách mạng về sản xuất lúa trong những năm 1960-1970 ở miền Bắc Việt Nam. Trong báo cáo: “ Cây lúa Việt Nam 35 năm nghiên cứu khoa học và đưa tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất”, GS. Bùi Huy Đáp đã viết: Công tác nghiên cứu khoa học về lúa đã phục vụ ngày càng có hiệu lực phong trào thâm canh lúa. Năm 1964 mới có 5 huyện đạt và vượt 5 tấn thóc/ha/năm, rải rác ở 5 tỉnh khác nhau (Vĩnh Tường - Vĩnh Phúc; Đan Phượng - Hà Tây; Thanh Trì - Hà Nội, Hải An - Hải Phòng; Lâm Thao - Phú Thọ), thì đến năm 1967 hơn 30 huyện tương đối tập trung ở đồng bằng và trung du Bắc Bộ đã đạt và vượt 5 tấn thóc/ha/năm. Số tỉnh đạt 5 tấn thóc/ha/năm cũng dần tăng lên. Sau Thái Bình có Hà Nội, Hải Dương, Nam Hà,... và cũng trong thời gian này, Thái Bình đã có năm đạt bình quân 7 tấn thóc/ha/năm. Đến năm 1974, cả miền Bắc đã đạt 5 tấn thóc ha/năm trên toàn bộ diện tích hai vụ lúa.

Những tiến bộ về năng suất rất đáng chú ý: Năm 1965 có 20 hợp tác xã đạt năng suất bình quân trên 6 tấn/ha; năm 1966 có 3 hợp tác xã (Thượng Thụy - Hà Tây, Tân Phong và Quảng Nạp - Thái Bình,...) đã đạt và vượt 7 tấn/ha. Năm 1967 có 3 hợp tác xã (Mỹ Xá - Hải Dương; Đông Xuân và Tân Phong - Thái Bình) đã vượt 8 tấn/ha. Nhiều ruộng thí nghiệm thâm canh đạt 9-10 tấn/ha/năm đã xuất hiện ở Nam Hà và Thái Bình. Đến năm 1969, những năng suất 70-80 tạ/ha/vụ vẫn đạt được ở nhiều cơ sở và một hợp tác xã ở Nghệ An đã đạt năng suất cao nhất từ trước tới nay 100 tạ/ha/vụ.

Thành tích này gắn liền với công trình nghiên cứu về sinh lý ruộng lúa năng suất cao của GS.VS. Đào Thế Tuấn và các cộng sự tại Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam.

Chúng tôi cũng xin dẫn bài viết của TS. Lê Hưng Quốc, nguyên Cục trưởng Cục Khuyến nông, Bộ Nông nghiệp & PTNT, người đã từng tham gia đoàn chỉ đạo thâm canh tăng năng suất lúa hồi đó và đã sử dụng cuốn “Sinh lý ruộng lúa năng suất cao” của GS.VS. Đào Thế Tuấn như sách gối đầu giường. TS. Lê Hưng Quốc viết:

“Vụ Đông Xuân 1970-1971, tôi công tác tại Đoàn Chỉ đạo Sản xuất của Bộ Nông nghiệp giúp tỉnh Hòa Bình ở xã Nhân Nghĩa, huyện Lạc Sơn. Nói là chỉ đạo nhưng việc làm hàng ngày của tôi là sáng đi hướng dẫn cấy ngửa tay, chăng dây thẳng hàng, chiều giao ban các đội trưởng sản xuất của HTX (theo kịch bản đạt 5 tấn/diện tích rộng, tối đọc sách: “Sinh lý ruộng lúa năng suất cao”. Hàng tối cầm nhiệt kế đi kiểm tra các gia đình ủ thúc mầm mạ trong giá lạnh,... Phải nói rằng lúc đó chưa có cuốn sách nào giúp cho tôi tổng hợp phục vụ sản xuất được như vậy.

1. Đó là một giáo trình khoa học nông nghiệp cơ bản bậc đại học, đầy đủ giá trị hàn lâm, giá trị thực tiễn, giá trị tổng hợp xét cho đến bây giờ. Từ cơ sở khoa học về sinh lý, sinh hoá cây trồng, cây lúa năng suất cao (các thời kỳ sinh trưởng, phát dục, quang hợp, hô hấp, cơ cấu sản lượng,…) chịu ảnh hưởng tác động của các yếu tố thời tiết, đất, phân, giống, công cụ sản xuất….

2. Đó là tài liệu huấn luyện thực hành tốt cho cán bộ kỹ thuật nông nghiệp (nay gọi là chuyển giao khoa học, kỹ thuật, công nghệ) trong đó tác giả đã đề xuất các giải pháp thâm canh cao sản như bố trí giống, thời vụ (trong đó quan trọng nhất là trục trỗ năng suất cao, an toàn trong vụ Xuân, vụ Mùa), bón phân, làm mạ, cấy, chăm sóc, tưới tiêu, phòng trừ sâu bệnh, cải tiến công cụ sản xuất, xây dựng hệ thống canh tác đất lúa…

3. Lúc đó năng suất lúa đại trà thời kỳ 1960-1970 biến động khoảng 13,61 tạ/ha/vụ đến 20 tạ/ha/vụ (khoảng 4 tấn/ha/năm). Năm 1970, có thể coi là năm chuyển mùa và từ 1971 vụ lúa Xuân chiếm ưu thế so với lúa Chiêm và giống NN8 được mở rộng. Bộ Nông nghiệp thành lập hàng chục Đoàn Chỉ đạo Sản xuất giúp các tỉnh từ 1966-1967 (GS.VS. Đào Thế Tuấn là trưởng đoàn Nghệ An). Kết quả là năng suất lúa tăng dần lên 27,3 tạ/ha/vụ (1975). Năng suất lúa tăng lúc này không chỉ là giá trị về mặt KHKT mà còn là giá trị góp phần vào thắng lợi của cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nước, thống nhất đất nước với khẩu hiệu lúc đó: “Thóc không thiếu một cân, quân không thiếu một người”, “Tất cả cho tiền tuyến, tất cả cho chiến thắng” giá trị tăng sản lượng lúa lúc đó đã góp phần kết thúc cuộc kháng chiến 30 năm.

Qua 3 năm 1970-1972 đã xuất hiện cánh đồng đạt 5 tấn thóc/ha/năm đầu tiên của tỉnh Hoà Bình trên 300ha của 3 xã Nhân Nghĩa, Tân Lập, Ba Trại huyện Lạc Sơn.

Có thể nói rằng, cuốn sách của GS.VS. Đào Thế Tuấn cùng đi trong hoạt động nghề nghiệp suốt đời của tôi”.

IV. Vai trò của cuốn sách trong sản xuất lúa ở Việt Nam ngày nay

Sau khi ra đời, cuốn sách được bạn đọc hưởng ứng nhiệt liệt, phong trào thâm canh tăng năng suất lúa cũng được đẩy mạnh rầm rộ. Từ năng suất bình quân 3-4 tấn/ha, năng suất lúa toàn miền Bắc lần đầu đạt bình quân 5 tấn/ha vào năm 1974. Tuy nhiên, mặc dù có KHCN đã được nghiên cứu khá hoàn thiện, chúng ta vẫn phải kéo dài giai đoạn thiếu lương thực, đói ăn triền miên cho đến tận năm 1986. Từ sau Đại hội VI (12/1986), nhờ đường lối đổi mới đúng đắn của Đảng và Nhà nước về chính sách giao đất cho nông dân, chính sách khoán, thực hiện tự do thương mại,… đã tạo động lực, giải phóng các lực lượng sản xuất, khoa học công nghệ nông nghiệp mới được áp dụng thành công. Khoa học thâm canh lúa đã được nghiên cứu hoàn thiện, những người nông dân được “cởi trói” thực hiện hiệu quả nhờ đường lối ĐỔI MỚI của Đảng. Nông nghiệp Việt Nam như được chắp cánh, đạt được các thành tựu vượt trội. Sau thời kỳ đói ăn triền miên, phải nhập lương thực hàng năm, năm 1989 chúng ta bắt đầu xuất khẩu lúa gạo và giờ đây chúng ta trở thành nước xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới. Diện tích và sản lượng lúa của Việt Nam không ngừng gia tăng từ 5,7 triệu ha và 16,0 triệu tấn năm 1986, tăng lên 7,4 triệu ha và 43,4 triệu tấn năm 2020. Năm 2020, diện tích sản xuất lúa cả nước gấp hơn 1,3 lần, năng suất lúa gấp hơn 2 lần và sản lượng lúa gấp 2,7 lần so với năm 1986. Hiện năng suất lúa của Việt Nam cao nhất Đông Nam Á, đạt 5,87 tấn/ha, gần gấp đôi so với Thái Lan và 1,5 lần so với Ấn Độ; trở thành quốc gia có chỉ số bền vững an ninh lương thực cao hơn phần lớn các quốc gia đang phát triển ở Châu Á.

Gần đây, báo cáo “Rà soát nông nghiệp và lương thực của Tổ chức Hợp tác và Phát triển (OECD)” cho thấy: Việt Nam tương đối phong phú về tài nguyên nước, nhưng lại khan hiếm về đất nông nghiệp. Đất nông nghiệp bình quân/đầu người ở Việt Nam là 0,12ha, bằng 1/6 mức trung bình của thế giới. Điều này cho thấy, nếu nông nghiệp Việt Nam muốn đạt mức tăng trưởng cao hơn thì phải được thực hiện thông qua tăng năng suất. Như vậy, chủ trương thâm canh tăng năng suất của GS.VS. Đào Thế Tuấn ngày nào vẫn còn nguyên tính thời sự, nhưng được vận động phát triển lên mức cao hơn, hoàn thiện hơn. Quan điểm thâm canh ngày nay, ngoài những nội dung kinh điển, cần phải quan tâm đến các thách thức mới đó là các vấn đề về bảo vệ môi trường, an toàn thực phẩm, biến đổi khí hậu. Chúng ta gặp lại các giải pháp thâm canh của thầy Tuấn nhưng ở mức cải tiến cao hơn đó là: Hệ thống canh tác lúa cải tiến (System of Rice Intensification - SRI) hay gọi đầy đủ là hệ thống thâm canh tổng hợp trong sản xuất lúa. Đây là phương pháp canh tác lúa sinh thái, mang lại hiệu quả và năng suất cao, giảm phát thải khí nhà kính dựa trên những tác động kỹ thuật nhằm giảm chi phí đầu vào như giống, phân bón, thuốc trừ sâu, tiết kiệm nước tưới. Những kỹ thuật tác động bao gồm: Cấy mạ non, cấy một dảnh, cấy thưa tạo hiệu ứng hàng biên, quản lý nước, làm cỏ sục bùn và bón phân hữu cơ. Biện pháp canh tác này được công nhận là tiến bộ kỹ thuật ở Việt Nam, và nhận giải thưởng Bông lúa vàng năm 2012. Hoặc ở các tỉnh phía nam, chúng ta có kỹ thuật “3 giảm 3 tăng” trong thâm canh lúa (giảm lượng giống sạ, giảm lượng bón đạm thừa, giảm số lần phun thuốc BVTV; tăng năng suất, tăng chất lượng và tăng hiệu quả); hay kỹ thuật “Một phải, Năm giảm (Một phải là sử dụng giống lúa xác nhận, và thực hiện năm Giảm: Giảm lượng giống gieo sạ, phân bón, nước tưới qua kỹ thuật ngập - khô xen kẽ, giảm số lần sử dụng thuốc trừ sâu bệnh, và giảm thất thoát sau thu hoạch). Việc áp dụng kỹ thuật canh tác lúa ngập - khô xen kẽ không chỉ giúp rễ cây lúa phát triển tốt hơn, mà còn giúp làm giảm thời gian ngập nước trong ruộng, qua đó giảm được lượng phát thải khí metan.

Sản xuất lúa Việt Nam còn hòa nhập vào diễn đàn sản xuất lúa gạo bền vững SRP (Sustainable Rice Platform) xây dựng nên “Quy chuẩn canh tác lúa gạo bền vững”. Quy chuẩn canh tác lúa SRP là bộ công cụ thúc đẩy thực hành sản xuất lúa bền vững, do đại diện Chính phủ các nước trồng lúa bao gồm: Việt Nam, GIZ, Tổ chức LHQ về Môi trường, Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) đồng chủ trì sáng lập. SRP là bộ tiêu chuẩn đầu tiên trên thế giới về sản xuất lúa gạo bền vững với 46 tiêu chí và 8 vấn đề, hướng tới việc sản xuất lúa gạo hiện đại và bền vững như: Quản lý tốt đồng ruộng, sử dụng nguồn tài nguyên nước hợp lý, quản lý sâu bệnh, quản lý dinh dưỡng, giảm thất thoát sau thu hoạch, nhấn mạnh các yếu tố kinh tế - xã hội, môi trường với tầm nhìn bền vững. Bộ tiêu chí cũng quan tâm đến an toàn vệ sinh thực phẩm, an toàn sức khỏe cho người lao động, người tiêu dùng được sử dụng sản phẩm lúa gạo chất lượng cao…

Đội ngũ các nhà khoa học nông nghiệp và nông dân Việt Nam đã được đào tạo, rèn luyện nhuần nhuyễn qua thực tiễn phát triển nông nghiệp Việt Nam, trong đó có những bài học kinh nghiệm, những lý thuyết cơ bản và kinh điển về thâm canh tăng năng suất lúa của GS.VS. Đào Thế Tuấn. Họ hoàn toàn có thể tiếp thu, sáng tạo và làm chủ các giải pháp thâm canh mới như SRI, SRP, 3G-3T, 1P-5G trong giai đoạn ngày nay.

Nhân kỷ niệm 90 năm ngày sinh của nhà sinh lý thực vật uyên bác, nhà khoa học lớn của Nông nghiệp Việt Nam, người thầy đáng kính của tôi, tôi xin trân trọng giới thiệu lại với bạn đọc công trình đặc biệt của ông. Cuốn sách: “Sinh lý của ruộng lúa năng suất cao” với tất cả tình cảm từ trái tim của một người học trò hết sức ngưỡng mộ và tôn kính thầy.