Đánh giá khả năng thích ứng và mở rộng một số giống lúa thuộc loài phụ japonica (đs1, j01, j02) tại đồng bằng sông hồng

Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến khả năng ñẻ nhánh và chiều cao cây của giống lúa J01 trong vụ Mùa 2013 tại Nam ðịnh .... Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS LÊ QUỐC THANH

HÀ NỘI, 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

LỜI CẢM ƠN

để hoàn thành ựề tài tốt nghiệp, ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi ựã nhận ựược rất nhiều sự quan tâm, giúp ựỡ nhiệt tình của thầy cô, bạn bè, ựồng nghiệp và người thân

Trước tiên tôi xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn khoa học

TS Lê Quốc Thanh - Giám ựốc Trung tâm Chuyển giao Công nghệ và Khuyến nông Thầy ựã tận tâm và nhiệt tình giúp ựỡ, truyền ựạt kiến thức chuyên môn, trao ựổi phương pháp luận, ý tưởng, nội dung và phương pháp nghiên cứu, ựộng viên tôi hoàn thành luận văn

Nhân dịp này tôi xin chân thành cám ơn Ban lãnh ựạo Trung tâm Chuyển giao công nghệ và Khuyến nông, lãnh ựạo phòng Nghiên cứu ứng dụng và phát triển Dự án, lãnh ựạo các phòng ban trong Trung tâm cùng toàn thể các cán bộ công nhân viên của Trung tâm ựã tạo ựiều kiện và nhiệt tình giúp ựỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám ựốc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Ban đào tạo Sau ựại học - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

ựã giúp ựỡ tôi rất nhiều trong quá trình học tập, nghiên cứu và tạo ựiều kiện thuận lợi ựể tôi hoàn tất các thủ tục bảo vệ luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh ựạo, cán bộ, công nhân viên Trung tâm Giống cây Trồng Nam đinh, ựã tạo ựiều kiện và giúp ựỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện ựề tài

Và cuối cùng tôi xin ựược dành những tình cảm, lời cảm ơn sâu sắc nhất tới toàn thể người thân trong gia ựình, bạn bè thân thiết, ựặc biệt là vợ và con trai tôi ựã luôn ựộng viên, giúp ựỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn

thành bản luận văn này

Học viên

Phạm Văn Vũ

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan, ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Lê Quốc Thanh trong suốt thời gian từ năm 2012

- 2014 Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này

ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả của luận văn

Phạm Văn Vũ

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ðOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH ix

MỞ ðẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI 4

1.1 Những nghiên cứu về cây lúa 4

1.1.1 Nguồn gốc phân loại thực vật của cây lúa 4

1.1.2 Phân loại lúa 6

1.2 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và Việt Nam 8

1.2.1 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới 8

1.2.2 Tình hình sản xuất lúa tại Việt Nam 11

1.3 Tình hình nghiên cứu lúa Japonica trên thế giới và Việt Nam 15

1.3.1 Tình hình nghiên cứu lúa Japonica trên thế giới 15

1.3.2 Tình hình nghiên cứu lúa Japonica tại Việt Nam 17

1.4 Vai trò của các biện pháp kỹ thuật canh tác ñối với năng suất lúa 19

1.4.1 Giống 19

1.4.2 Mật ñộ gieo cấy 22

1.4.3 Phân bón 23

1.5 Yêu cầu sinh thái của lúa japonica 26

1.6 Các giải pháp phát triển lúa Japonica tại Việt Nam 31

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

2.1 Vật liệu, thời gian và ñịa ñiểm nghiên cứu 34

2.1.1 Vật liệu nghiên cứu 34

2.1.2 Thời gian và ñịa ñiểm nghiên cứu 35

2.2 Nội dung nghiên cứu 35

2.3 Phương pháp nghiên cứu 35

2.4 Phương pháp xử lý số liệu 37

2.5 Các chỉ tiêu theo dõi 37

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38

3.1 Kết quả ñánh giá tính thích ứng của một số dòng/giống lúa Japonica

ðS1, J01 và J02 tại ðồng Bằng Sông Hồng 38

3.1.1 ðặc ñiểm sinh trưởng của các giống lúa giai ñoạn mạ 38

3.1.2 Thời gian qua các giai ñoạn sinh trưởng và phát triển của các giống thí nghiệm 41

3.1.3 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống thí nghiệm 43

3.1.4 Khả năng ñẻ nhánh của các giống khảo nghiệm 46

3.1.5 Mức ñộ nhiễm sâu bệnh của các giống khảo nghiệm 48

3.1.6 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa thí nghiệm 50 3.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân bón Kali và mật ñộ cấy ñến giống lúa ñược tuyển chọn J01 trong vụ Xuân 2013 tại Nam ðịnh 54

3.2.1 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón Kali và mật ñộ cấy ñến thời gian sinh trưởng của giống lúa J01 54

3.2.2 Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến ñộng thái tăng trưởng chiều cao cây của giống lúa J01, vụ Xuân 2013 tại nam ðịnh 56

3.2.3 Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến khả năng ñẻ nhánh của giống lúa J01, vụ Xuân 2013 tại Nam ðịnh 57

3.2.4 Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lúa J01, vụ Xuân 2013 tại Nam ðịnh 58

3.2.5 Hiệu quả kinh tế của các công thức thí nghiệm ñối với giống lúa Japonica J01, vụ Xuân 2013 tại Nam ðịnh 60

3.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón Kali và mật ñộ cấy ñến giống lúa ñược tuyển chọn J01 trong vụ Xuân 2013 tại Hà Nội 61

3.3.1 Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến thời gian sinh trưởng của giống lúa J01 tại Hà Nội 61

3.3.2 Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến chiều cao cây và khả năng ñẻ nhánh của giống lúa J01 tại Hà Nội 62

3.3.3 Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lúa J01, vụ Xuân 2013 tại Hà Nội 63

3.3.4 Hiệu quả kinh tế của các công thức thí nghiệm ñối với giống lúa Japonica J01, vụ Xuân 2013 tại Hà Nội 65

3.4 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của phân Kali và mật ñộ cấy ñối với

giống lúa ñược tuyển chọn J01 trong vụ Mùa 2013 tại Nam ðịnh 67

3.4.1 Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến thời gian sinh

trưởng của giống lúa J01 vụ Mùa 2013 tại Nam ðịnh 67 3.4.2 Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến khả năng ñẻ nhánh và

chiều cao cây của giống lúa J01 trong vụ Mùa 2013 tại Nam ðịnh 68 3.4.3 Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến các yếu tố cấu

thành năng suất và năng suất của giống lúa J01, vụ Mùa 2013 tại Nam ðịnh 69 3.4.5 Hiệu quả kinh tế của các công thức thí nghiệm ñối với giống lúa Japonica

J01, vụ Mùa 2013 tại Nam ðịnh 71

3.5 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của phân Kali và mật ñộ cấy ñối với

giống lúa ñược tuyển chọn J01 trong vụ Mùa 2013 tại Hà Nội 72

3.5.1 Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến thời gian sinh

trưởng của giống lúa J01 vụ Mùa 2013 tại Hà Nội 72 3.5.2 Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến khả năng ñẻ

nhánh và chiều cao cây của giống lúa J01 trong vụ Mùa 2013 tại Hà Nội 73 3.5.3 Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến các yếu tố cấu thành

năng suất và năng suất của giống lúa J01, vụ Mùa 2013 tại Hà Nội 74 3.5.4 Hiệu quả kinh tế của các công thức thí nghiệm ñối với giống lúa Japonica

J01, vụ Mùa 2013 tại Hà Nội 76

KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

LSD Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa (least significant difference)

NN & PTNT Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

P1000 hạt Khối lượng 1000 hạt

RCB Kiểu bố trí thí nghiệm khối ngẫu nhiên hoàn toàn

(Randomized Complete Block Design - RCB)

DANH MỤC CÁC BẢNG

12 Bảng 3.10

Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến khả năng ñẻ nhánh của giống lúa J01, vụ Xuân 2013 tại Nam ðịnh

57

13 Bảng 3.11

Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lúa J01, vụ Xuân 2013 tại Nam ðịnh

59

64

20 Bảng 3.18

Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến Khả năng ñẻ nhánh của giống lúa J01, vụ Mùa 2013 tại Nam ðịnh

68

21 Bảng 3.19

Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lúa J01, vụ Mùa 2013 tại Nam ðịnh

70

75

DANH MỤC CÁC HÌNH

Ảnh hưởng của liều lượng phân Kali và mật ñộ cấy ñến ñộng thái tăng trưởng chiều cao cây của giống lúa J01 tại Nam ðịnh, vụ Xuân 2013

56

MỞ ðẦU

1 Tính cấp thiết của ñề tài

Việt Nam từ lâu ñã ñược coi là cái nôi của nền văn minh lúa nước và ñã ñược khẳng ñịnh như một thương hiệu ñối với thế giới Từ một nước thiếu lương thực triền miên ở những thập niên 70 – 80 thế kỷ trước, ñến nay nước

ta ñã trở thành nước xuất khẩu gạo ñứng hàng thứ hai thế giới Tuy nhiên, xuất khẩu gạo của Việt Nam ñang gặp phải rất nhiều khó khăn thách thức Mỗi năm, Việt Nam xuất khẩu 6 - 7 triệu tấn gạo, chiếm ñến gần 30% lượng gạo giao dịch trên toàn thế giới Tuy nhiên, do sự thiếu ña dạng về mặt hàng, chất lượng gạo không tăng trong khi giá thành sản xuất các mặt hàng gạo chất lượng có xu hướng tăng lên, dẫn ñến giá gạo bình quân của Việt Nam chỉ ñạt khoảng 80% so với bình quân thế giới và thường thấp hơn gạo cùng phẩm cấp của Thái Lan, Ấn ðộ từ 50 – 100 USD/tấn Vì vậy cần bổ sung các giống mới

và biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp nhằm ña dạng hóa và nâng cao chất lượng sản phẩm

Lúa Japonica chiếm khoảng 20% tổng diện tích trồng lúa trên thế giới (tương ñương khoảng 26 triệu ha) và gạo Japonica chiếm khoảng 12% thị phần toàn cầu Hiện nay, bằng các nguồn nhập nội và lai tạo của nhiều tác giả

trong nước ñã có nhiều giống lúa thuộc loài phụ Japonica có tiềm năng, năng suất,

chất lượng cao ra ñời Lúa Japonica có ñặc ñiểm thấp cây ñến trung bình chịu thâm canh cao, chống chịu sâu bệnh, chống ñổ khá, chịu lạnh tốt, cơm dẻo, ñậm, hàm lượng amylose dao ñộng từ 14 – 18% Vì vậy việc mở rộng nghiên cứu phát triển sản xuất lúa Japonica cần ñược xem như là một tất yếu trong quá trình chuyển ñổi thị trường và các tiến bộ kỹ thuật về giống

Thị trường tiêu dùng trong nước và xuất khẩu lúa gạo Japonica là khá triển vọng Với các chương trình tự do hóa thương mại, ñặc biệt là Hiệp ñịnh

đối tác kinh tế chiến lược xuyên Thái Bình Dương TPP, lúa gạo Japonica có thể trở thành một ngành hàng xuất khẩu của nước ta

đồng bằng Sông Hồng có hơn 1 triệu ha ựất gieo trồng lúa chiếm 92,9% diện tắch cây lương thực của vùng và chiếm khoảng 14,7% diện tắch gieo trồng lúa của cả nước (2012) đây là vùng có ựiều kiện khắ hậu, ựất ựai và trình ựộ thâm canh của người nông dân cao, rất phù hợp cho sản xuất lúa nói chung và sản xuất lúa hàng hóa nói riêng

Xuất phát từ những lý do trên, việc: Ộđánh giá khả năng thắch ứng và

mở rộng một số giống lúa thuộc loài phụ Japonica (đS1, J01, J02) tại đồng Bằng Sông HồngỢ là ựề tài mang tắnh thực tiễn cao và rất cần thiết

nhằm xác ựinh giống và biện pháp kỹ thuật phù hợp phục vụ sản xuất lúa gạo theo hướng hàng hóa

2 Mục ựắch và yêu cầu của ựề tài

- đánh giá ựược khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số

giống lúa thuộc loài phụ Japonica (đS1, J01 và J02) từ ựó xác ựịnh ựược

giống phù hợp cho cơ cấu vùng nghiên cứu

- Xác ựịnh mật ựộ và liều lượng phân bón kali phù hợp cho giống lúa ựược lựa chọn tại vùng đồng bằng Sông Hồng

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ựề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả của ựề tài là các dẫn liệu khoa học khẳng ựịnh khả năng thắch

nghi sinh thái của các giống lúa Japonica tại vùng đồng bằng Sông Hồng; là

cơ sở ựể mở rộng và phát triển giống lúa Japonica tại các tỉnh đồng bằng

Sông Hồng và các vùng khác có ựiều kiện tương tự trong thời gian tới

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Xác ựịnh ựược giống phù hợp nhất, mật ựộ cấy tối ưu và liều lượng bón

kali thích hợp cho sinh trưởng, phát triển, năng suất và hiệu quả kinh tế cao

của giống lúa Japonica ñược tuyển chọn, khuyến cáo cho người dân có thêm

giống lúa chất lượng, năng suất cao, góp phần thúc ñẩy sản xuất lúa gạo theo hướng hàng hóa

4 ðối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 ðối tượng nghiên cứu

Gồm 3 giống lúa thuộc loài phụ Japonica ðS1, J01, J02

4.2 Phạm vi nghiên cứu

- So sánh một số giống lúa thuộc loài phụ Japonica ðS1, J01, J02

- Nghiên cứu mật ñộ cấy và liều lượng phân bón kali cho giống ñược lựa chọn tại các vùng nghiên cứu

Chương 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA đỀ TÀI

1.1 Những nghiên cứu về cây lúa

1.1.1 Nguồn gốc phân loại thực vật của cây lúa

Có rất nhiều quan ựiểm khác nhau về nguồn gốc của cây lúa Tuy nhiên, quan ựiểm cho rằng cây lúa trồng ngày nay là kết quả của sự tiến hoá liên tục của cây lúa dại dưới sự tác ựộng của con người và thiên nhiên qua nhiều thiên niên kỷ là quan ựiểm thống nhất

Tác giả Oka H.I (1988) [55] Ờ lại cho rằng Oryza sativa có nguồn gốc từ cây lúa dại lâu năm Oryza rufipogon

Lúa thuộc chi Oryza có từ 130 triệu năm trước, tồn tại như một loại cỏ

dại trên ựất Gondwana ở siêu lục ựịa, sau này vỡ thành Châu á, Châu Mỹ, Châu Úc và Châu Nam Cực Lúa ựược thuần hoá rất sớm khoảng 10.000 năm trước công nguyên (Khush và CS, 1994) [45]

Tác giả Chang cho rằng lúa trồng Oryza sativa ựược tiến hóa từ cây lúa dại hàng năm Oryza nivara Do thắch ứng với ựiều kiện khắ hậu ựặc biệt là nhiệt ựộ lúa Oryza sativa tiến hóa thành ba nhóm: Indica thắch hợp với khắ hậu nhiệt ựới, Japonica thắch hợp với khắ hậu lạnh và cho năng suất cao, và

Javanica có ựặc tắnh trung gian (Chang T.T., 1985) [27]

Cũng theo Chang (1985), lúa có nguồn gốc ở chân dãy Hymalaya sau ựó

lan rộng rải rác ở Châu Phi, Châu Úc, Loài lúa trồng có ở Châu á (Oryza

sativa) vào thời kỳ ựồ ựá cách ựây khoảng 10.000 Ờ 15.000 năm Sự biến

ựộng của thời tiết và khắ hậu ựã tạo nên các giống lúa ựang ựược gieo trồng hiện nay ở Châu á như Ấn độ, Trung Quốc, đông Nam á và ông cũng ựặt ra giả thiết là các giống thuộc loài phụ Japonica có thể do tiến hoá từ các giống thuộc loài phụ Indica nhiệt ựới ựầu tiên hoặc có thể do phát triển ựộc lập từ tổ

tiên chung sau khi quả ựất nguyên thuỷ Gondwanaland tách rời thành 5 lục ựịa (Châu Á, Châu Úc, châu Phi, châu Mỹ, châu Âu gồm cả Bắc Cực) Việt

Nam thuộc vùng khắ hậu nhiệt ựới nên có cả lúa Indica và Japonica (Chang

T.T., 1985) [27]

Watanabe (1973) cho rằng lúa Japonica có nguồn gốc từ Lào còn các giống lúa Indica có nguồn gốc từ Ấn độ Việt Nam là vùng khắ hậu nhiệt ựới nằm trong vùng ựa dạng sinh thái gồm cả lúa Indica và Japonica Theo Matsuto, T

(1997) [52] cho rằng lúa tìm thấy ở Trung Quốc cách ựây 7.000 năm

Có hai giả thuyết về nguồn gốc của loài phụ Japonica, thứ nhất là cây lúa Japonica có nguồn gốc ở miền Bắc dãy núi Hymalaya, thứ hai là do lúa

Indica tiến hoá thành và di chuyển lên miền Bắc Trung Quốc từ ựó ựến Nhật

Lúa Japonica là loại hình cây thấp ựến trung bình, lá to, xanh ựậm, bông

chụm, hạt ngắn, vỏ trấu dầy, ắt rụng hạt, chống ựổ tốt, có khả năng chống chịu nhiều sâu bệnh, thời gian sinh trưởng từ ngắn ựến trung bình Một ưu ựiểm

của lúa Japonica là khả năng chịu lạnh, ngưỡng nhiệt ựộ thấp cho sinh trưởng

là xung quanh 15oC, tuy nhiên nếu nhiệt ựộ xuống tới 110C, giai ựoạn trỗ bông sẽ dẫn ựến gây hại nặng

Giống lúa Japonica thắch hợp với vùng trồng có khắ hậu ôn ựới, cận

nhiệt ựới và có thể trồng ở những nơi có ựộ cao trên 1000m, trong khi ựó,

giống Indica chỉ trồng ựược ở vùng nhiệt ựới ẩm, thắch nghi với ựiều kiện

thâm canh, chịu phân tốt, nên có khả năng cho năng suất cao

Theo kết quả các nghiên cứu gần ựây: Lúa trồng Châu á xuất hiện cách ựây khoảng 8.000 năm, từ hai trung tâm khởi nguyên là Ấn độ và Trung Quốc Thế kỷ thứ nhất, lúa ựược ựưa vào trồng ở vùng địa Trung Hải như Ai Cập, Italia và Tây Ban Nha, ựến thế kỷ thứ 18 cây lúa ựược nhập vào Mỹ (LuBR và cộng sự, 1996) Cây lúa phát triển về cả hai hướng đông và Tây, theo hướng đông ựầu thế kỷ XI cây lúa từ Ấn độ ựược nhập vào Indonesi,

cho ựến nay cây lúa có mặt trên tất cả các Châu lục, bao gồm các nước nhiệt ựới, á nhiệt ựới và một số nước ôn ựới (Nguyễn Hữu Nghĩa và Lê Vĩnh Thảo) [15]

1.1.2 Phân loại lúa

Cây lúa thuộc ngành thực vật có hoa Angiospermae, lớp một lá mầm

Monocotyledones, bộ hoà thảo có hoa Graminales, họ hòa thảo Graminae,

chi Oryza

Chi Oryza có nhiều loài khác nhau bao gồm cả các loài hàng niên và ựa

niên Tuy nhiên, trên thế giới chỉ có cư dân ở hai vùng châu Á và châu Phi biết thuần dưỡng cây lúa từ loài lúa hoang dại thành lúa trồng cách ựây hàng vạn năm ựể cung cấp lương thực cho con người đó chắnh là hai loài lúa trồng

Oryza sativa ở châu Á và Oryza glaberrima ở Tây Phi Có thể hiểu tổ tiên của

lúa trồng hiện nay theo sơ ựồ sau:

Hình 1.1: Sơ ựồ tổ tiên của cây lúa trồng (O.sativa) (Loresto và CS, 1996) [49]

Loài lúa trồng O sativa L ựược phân bố rộng rãi trên toàn thế giới, là

loài chiếm ưu thế trong sản xuất và tiêu thụ vì có tiềm năng sản xuất cao hơn

loài O glaberrima tới 2-3 lần

Hiện tại thế giới có khoảng 120.000 giống lúa O sativa, ựược phân loại

thành 2 nhóm giống - phụ (sub-species) chắnh là Indica và Japonica Việc

phân loại dựa theo ựặc tắnh hình thái và sinh lý, tắnh chịu hạn, như chiều cao, màu sắc lá, phản ứng phenol, v.v., nhất là sự khác biệt môi trường sinh sống

(habitat) Indica là lúa vùng ựất thấp, ngập nước (lowlands) của vùng Châu Á nhiệt ựới, còn Japonica là lúa của vùng ựất cao (Uplands, lúa rẫy) trên ựồi núi

của vùng Nam Trung Quốc, đông Dương, đông Nam Á, Indonesia, và ngay

cả ở Châu Phi và Châu Mỹ Loài phụ Japonica lại ựược phân loại thành 2 dạng khác biệt, dạng nhiệt ựới tức Javanica, và dạng ôn ựới Japonica Ngoài

2 nhóm chắnh này, với phương pháp ựánh dấu di truyền (gentic markers) còn phân biệt thêm nhiều giống phụ nhỏ khác, trong số này quan trọng là nhóm lúa ựất cao kháng hạn - Aus (upland drought-tolerant Aus) của Ấn độ và Bangladesh, lúa ngập sâu (deep water) Ashina của Bangladesh, và lúa thơm -Basmati của Ấn độ (Ke-Fu Yu và CS, 2009) [44]

Căn cứ vào những ựiều tra nghiên cứu ngày nay về mối quan hệ giữa kiểu gen và kiểu hình của cây lúa, người ta phân cây lúa thành 6 nhóm:

+ Nhóm 1: Lúa Indica ựiển hình, có ở các nước trên thế giới

+ Nhóm 2: Gồm các giống lúa ngắn ngày, chịu hạn, lúa vùng cao phân

bố ở tiểu lục ựịa Ấn độ

+ Nhóm 3 và 4: Gồm các loại lúa ngập nước của Ấn độ và Bangladesh + Nhóm 5: Gồm các loại lúa thơm có ở tiểu lục ựịa Ấn độ như Basmati370

+ Nhóm 6: Bao gồm các loài Indica và Japonica ựiển hình

(Theo G.S Khush và cộng sự, 1994) [45]

Ngoài ra, các nhà khoa học còn dựa vào thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, phản ứng trỗ bông với quang chu kỳ, Ầ ựã phân loại lúa theo các nhóm ựiển hình Viện nghiên cứu Lúa quốc tế (IRRI, 1996) [36] khi căn cứ vào chiều cao cây ựã chia lúa ra 3 loại sau:

+ Giống nửa lùn có chiều cao cây nhỏ hơn 100 cm;

+ Giống cao trung bình có chiều cao cây từ 110 - 130 cm;

+ Giống lúa cao cây có chiều cao cây lớn hơn 130 cm

Dựa vào thời gian sinh trưởng của cây lúa, đinh Văn Lữ (1978) [13] ựã chia ra thành 3 nhóm:

+ Giống lúa ngắn ngày có TGST từ 100 Ờ 130 ngày;

+ Giống lúa trung ngày có TGST từ 130 Ờ 140 ngày;

+ Giống lúa dài ngày có TGST trên 150 ngày

Viện lúa quốc tế ựã phân chia các nhóm giống theo vùng sinh thái như lúa

có nước tưới (nhóm ngắn ngày, nhóm trung ngày, nhóm dài ngày), lúa nước trời, lúa cạn, lúa nước sâu Các nhóm lúa cũng ựược phân chia theo khả năng chống chịu ựiều kiện bất lợi như chịu lạnh, chịu nóng,Ầ, chống chịu sâu bệnh

chắnh như ựạo ôn, khô vằn, bạc lá, rầy nâu, Ầ (IRRI, 1995) [36]

1.2 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và Việt Nam

1.2.1 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới

Cây lúa có khả năng thắch ứng rộng với các ựiều kiện sinh thái: Từ nơi

có vĩ ựộ cao như Hắc Long Giang (Trung Quốc) 530B ựến Nam bán cầu: New South (Úc) 350N, vùng phân bố chủ yếu ở Châu á từ 300B ựến 100N Lúa có thể sinh sống ựược ở những vùng ẩm ướt ựến khô cạn nhất thế giới Lúa còn ựược gieo trồng dọc bờ biển Arakan của Myanma (lượng mưa trung bình mùa gieo trồng trên 5.100mm) và ở Alhasa Oasic ở Saudi Arabia (lượng mưa trung bình dưới 100mm) Lúa cũng còn ựược trồng ở những vùng có nhiệt ựộ thay ựổi lớn như Upper Sind Pakistan hoặc ựược trồng dưới phổ mặt trời vô cùng lớn từ 50 Ờ 95 Kilolenglay/vụ (Jay Maclean, 1985) [38]

Trên thế giới có khoảng trên 100 nước trồng lúa (chủ yếu ở Châu Á) trong ựó sản xuất chủ yếu ở 25 nước (với 17 nước nằm trong vùng đông Nam

và Nam Châu Á) Trên 85% sản lượng lúa tập trung ở 8 nước Châu á là Trung

Quốc, Ấn độ, Indonesia, Bangladesh, Việt Nam, Thái Lan, Myanma và Nhật Bản (Jay Maclean, 1985) [38]

Hàng năm thế giới có khoảng 150 triệu ha ựất trồng lúa (chiếm 11% ựất gieo trồng) trong ựó 80 triệu ha (chiếm 55% diên tắch) ựược tưới tiêu tạo ra khoảng 75% sản lượng lúa của thế giới Sau chiến tranh thế giới thứ II diện tắch, năng suất và sản lượng lúa tăng ựáng kể Từ năm 1948 ựến 1990 diện tắch lúa tăng 71%, năng suất bình quân tăng 10% và tổng sản lượng tăng gấp

3 lần (G.S Khush và cộng sự) [45]

Giai ựoạn 1985-1993 sự tăng trưởng sản xuất lúa gạo chỉ có 1,7%/năm

so với 3,2%/năm giai ựoạn 1975-1985 Thời kỳ 1985-1993, việc tăng trưởng sản lượng lúa gạo ở một số quốc gia Châu Á ựã thấp hơn sự tăng dân số Năng suất lúa thế giới tăng từ 3,0 - 5,8 tấn/ha thời kỳ 1964-1990 ở những nơi chủ ựộng tưới tiêu Những vùng ựất không chủ ựộng tưới tiêu năng suất chỉ từ 1,4-1,7 tấn/ha do thiếu giống ựược cải tiến phù hợp (Pingali P.L., M.Hosain, and R.V.Gerpacio,1997) [58]

Các chuyên gia của Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế và Tổ chức Nông Lương Liên Hiệp Quốc nhận ra 1990 - 2005, tốc ựộ tăng trưởng của sản lượng

và năng suất lúa trên thế giới có chiều hướng giảm và tốc ựộ tăng trưởng của sản lượng thấp hơn nhu cầu gia tăng tiêu thụ gạo Các chuyên gia dự ựoán ựến năm 2015, nhu cầu tiêu thụ gạo tăng 11% ở đông Nam Á, 13% ở Nam Á, 52% ở Châu Phi (Zeigler, 2007) [65]

Trong những năm gần ựây do diện tắch khai hoang ựã dần hết, tốc ựộ chuyển ựổi cơ cấu cây trồng tăng, ựô thị hoá diễn ra nhanh chóng chắnh vì thế diện tắch lúa trên thế giới tăng chậm và có chiều hướng chững lại tuy nhiên năng suất và sản lượng lúa lại không ngừng tăng lên Số liệu bảng 1.1 thể hiện tình hình sản xuất lúa trên thế giới từ năm 2003 ựến năm 2012

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới Chỉ tiêu

Nguồn: FAOSTAT, FAO, 2013

Trên thế giới, Trung Quốc là nước sản xuất lúa lớn nhất Sản lượng lúa của Trung Quốc chiếm 35% tổng sản lượng của thế giới, giao ñộng trong khoảng 171-191 triệu tấn vào những năm của thập kỷ trước và ñạt kỷ lục 40% tổng sản lượng của thế giới với khối lượng 215 triệu tấn vào năm 1995 (Juliano, B.O, 1985) [41] Vùng trồng lúa của Trung Quốc tập trung chính ở miền Nam vùng núi Qinling và lưu vực sông Hoàng Hà khoảng 30 triệu ha Trung Quốc ñã thành công trong việc cải tiến giống lúa, ñặc biệt tạo giống lúa lai có năng suất cao Tuy nhiên, nhu cầu lương thực của nước này còn tiếp tục tăng trong thời gian dài mới ñáp ứng nhu cầu dân số ngày càng tăng Hiện tại Trung Quốc vẫn dẫn ñầu về năng suất và sản lượng lúa gạo sản xuất hàng năm

Ấn ðộ là một nước có vùng trồng lúa rộng lớn trên thế giới (43,77 triệu ha) trong ñó 45% ñược tưới tiêu, năng suất ñạt 33,02 tạ /ha ( năng suất chỉ xấp xỉ bằng 50% so với năng suất lúa của Nhật Bản và Trung Quốc) Hiện nay Ấn ðộ ñang thực hiện chiến lược nghiên cứu, tăng cường sản xuất với sự cộng tác của FAO và IRRI (Akitas, 1989) [25]

Cơ quan FAO ở Rome ñã ñánh giá năm 2011, sản lượng lúa trên thế giới ñạt ñến 721 triệu tấn hay 481 triệu tấn gạo, tăng 3% hay 24 triệu tấn so với

2010 Phần lớn sự gia tăng này do sản xuất thuận lợi tại Ấn ðộ, Ai Cập,

Bangladesh, Trung Quốc và Việt Nam vượt trội hơn số lượng thất thu từ Indonesia, Madagascar, Pakistan, Philippines và Thái Lan Sự gia tăng còn do diện tích trồng lúa thế giới tăng lên 164,6 triệu ha hay tăng 2,2 % và năng suất bình quân cũng tăng nhẹ lên mức 4,38 tấn/ha tức tăng 0,8% trong hơn 1 năm vừa qua Châu Á sản xuất 651 triệu tấn lúa (435 triệu tấn gạo) hay tăng 2,9 %

so với 2010 dù có nhiều trận bão lớn xảy ra ở Philippines và lũ lụt nặng nề kéo dài ở Campuchia, Lào, Myanmar và Thái Lan Sự gia tăng lớn này chủ lực do Ấn ðộ và Trung Quốc, với sự tham gia ở mức ñộ thấp hơn từ Bangladesh, Hàn Quốc, Nhật Bản, Pakistan và Việt Nam (Báo Nông nghiệp Việt Nam, 2012)

1.2.2 Tình hình sản xuất lúa tại Việt Nam

Nước ta có hai vùng trồng lúa chính là ñồng bằng sông Hồng ở phía bắc và ñồng bằng sông Cửu Long ở miền Nam Hàng năm sản lượng của cả nước ñạt 33-34 triệu tấn thóc, trong ñó chỉ sử dụng khoảng 8 triệu tấn (tương ñương 6 triệu tấn gạo sau khi xay xát) cho xuất khẩu, còn lại là tiêu thụ trong nước và bổ sung dự trữ quốc gia (Trần Văn ðạt, 2005) [5]

Ở miền Bắc một năm có hai vụ lúa chính: vụ Xuân và vụ Mùa Ở miền Nam, nông dân trồng ba vụ một năm: vụ ñông xuân (có sản lượng cao nhất và thóc cũng ñạt chất lượng tốt nhất cho xuất khẩu), vụ hè thu và vụ ba Do lũ hàng năm ở ñồng bằng sông Cửu Long trong những năm gần ñây ảnh hưởng ñến sản xuất, một phần nữa người dân có thể kiếm lời ổn ñịnh hơn từ việc nuôi thủy sản (tôm) hay trồng cây ăn quả, chính quyền ñã khuyến cáo nông dân giảm và chuyển ñổi một phần ñất trồng lúa vụ ba (Wikipedia, gao)

Năm 2010 diện tích canh tác lúa có khoảng 7,49 triệu ha, năm 2011 tăng lên 0,17 triệu ha (7,66 triệu ha) ñến năm 2012 diện tích lúa của cả nước ñã ñạt 7,75 triệu ha Năng suất lúa bình quân 4,6 tấn/ha vào năm 2003 ñã tăng lên 5,2 tấn/ha vào năm 2008 Năm 2012 năng suất lúa bình quân của nước ta ñã

ựạt mức cao nhất từ trước ựến nay là 5,6 tấn/ha Cùng với năng suất lúa liên tục tăng và diện tắch tăng lên thì sản lượng lúa nước ta ựến năm 2012 ựã ựạt mức kỷ lục 43,65 triệu tấn

Lúa nếp, lúa thơm và lúa nương, lúa Japonica là những nhóm lúa ựặc sản

khá phổ biến ở Việt Nam Tại Trung tâm Tài nguyên Di truyền Thực vật ựang bảo quản hơn 5.000 mẫu giống lúa ựịa phương của Việt Nam, trong ựó có khoảng 1.200 mẫu giống lúa Nếp cổ truyền Trong 711 giống lúa ựịa phương phắa bắc Việt Nam ựã xác ựịnh có 68 giống lúa thơm, chiếm 9,6% Trong 577

giống lúa Japonica phắa bắc Việt Nam có 363 giống lúa Nương, chiếm 62,9%

(Nguyễn Thị Quỳnh, 2004) [17]

Việc gieo trồng các giống lúa mới có tiềm năng năng suất và thay ựổi theo cơ cấu cây trồng, mùa vụ là cơ bản dẫn ựến mức tăng nhanh về sản lượng lúa ở Việt Nam trong những năm gần ựây

Theo báo cáo của Cục Trồng trọt-Bộ Nông nghiệp và PTNT về tình hình sản xuất lúa tại Việt Nam thì sản xuất lúa trong những năm qua ựã có sự thay ựổi ựáng kể về diện tắch, trong giai ựoạn 2000 - 2010, diện tắch ựất trồng lúa của Việt Nam giảm 369,5 nghìn ha, trong ựó giảm mạnh trong 5 năm 2000-2005: giảm 302,5 nghìn ha, bình quân mỗi năm giảm 60,5 nghìn ha; từ 2005-

2010 chỉ giảm 67 nghìn ha, bình quân mỗi năm giảm 13,4 nghìn ha Tổng hợp diện tắch ựất trồng lúa của 63 tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương ựến 31 tháng 12 năm 2010 là 4.120 nghìn ha, trong ựó diện tắch ựất sản xuất 2 vụ lúa

là 3.297,5 nghìn ha

Xu hướng giảm diện tắch ựất trồng lúa diễn ra hầu hết các ựịa phương do quá trình công nghiệp hoá, ựô thị hoá, phát triển hạ tầng cơ sở và chuyển ựổi

cơ cấu sản xuất, ựồng thời do ảnh hưởng của biến ựổi khắ hậu

Năng suất lúa: bình quân cả nước năm 2007 ựạt 49.8 tạ/ha, tăng 10,2

tạ/ha (25,7%) so với năm 1998 Năng suất lúa bình quân của Việt Nam hiện ựang dẫn ựầu các nước đông Nam Á, cao hơn bình quân của Châu Á 17%, tuy nhiên chỉ bằng 75% -77% so với Trung quốc, Hàn quốc và Nhật Bản

Năng suất lúa trong những năm gần ựây tăng chậm: giai ựoạn

1997-2001, năng suất lúa bình quân cả nước tăng 2,21%/năm, song bình quân 2002-2007 chỉ tăng 1,41% năm Năng suất lúa bình quân cả nước năm 2009,

2010 tương ứng là 52,4 và 53,4 tạ /ha Năm 2012 năng suất lúa bình quân của nước ta ựã ựạt mức cao nhất từ trước ựến nay là 5,6 tấn/ha

Sản lượng lúa: Giai ựoạn năm 2001-2007, bình quân ựạt xấp xỉ 35 triệu

tấn/năm; so với bình quân 5 năm 1996-2000 tăng 3,9 triệu tấn (12,5%) Các vùng có tốc ựộ tăng sản lượng cao là Tây nguyên tăng 43,5%, Tây Bắc 40,8%, đông Bắc 28%, Bắc Trung Bộ 23,7% Vùng đBSCL có sản lượng lúa cao nhất

cả nước tăng 17,7% tương ựương tăng 2,7 triệu tấn thóc, bình quân tăng 0,45 triệu tấn/năm Tuy vậy từ 2005-2007 sản lượng thóc có xu hướng chững lại, bình quân ựạt mức 35,8 triệu tấn/năm (Báo cáo cục trồng trọt, 2012) [3]

Cùng với năng suất lúa liên tục tăng và diện tắch tăng lên thì sản lượng lúa nước ta không ngừng tăng lên Năm 2008 sản lượng thóc ựạt 38,7 triệu tấn; năm 2009 sản lượng thóc 38,89 triệu tấn; năm 2010 sản lượng thóc ựạt khoảng 40 triệu tấn, năm 2011 là năm ựạt sản lượng lúa cao nhất từ trước tới nay ựạt 42,32 triệu tấn ựến năm 2012 ựã ựạt mức kỷ lục 43,65 triệu tấn

Bảng 1.2 Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam Chỉ tiêu

Năm

Diện tắch (nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

* Những thành tựu nổi bật về sản xuất lúa gạo:

Từ chỗ thiếu lương thực, phải thường xuyên nhập khẩu gạo, Việt Nam

ñã ñảm bảo vững chắc an ninh lương thực quốc gia, vươn lên trở thành nước xuất khẩu gạo lớn thứ hai trên thế giới, năm 2011 xuất khẩu 7,2 triệu tấn, kim ngạch 3,7 tỷ USD, so với năm 2010 tăng 4,4% về lượng và 14% về giá trị Kết cấu hạ tầng phục vụ cho sản xuất lúa ñược tăng cường ñầu tư ñáng

kể, ñặc biệt là hệ thống thủy lợi, tổng năng lực thiết kế của các hệ thống thủy lợi bảo ñảm tưới cho khoảng 3,45 triệu ha ñất canh tác, trong ñó tưới trên 85

% diện tích lúa

Nhiều tiến bộ kỹ thuật, công nghệ tiên tiến ñược nghiên cứu và áp dụng rộng rãi trong sản xuất lúa, ñặc biệt các giống lúa thuần, lúa lai ngắn ngày, năng suất, chất lượng cao, thích ứng rộng; trên 90% diện tích lúa ñược dùng giống mới, tỷ lệ giống lúa lai ở miền Bắc ñạt bình quân trên 30% diện tích, nhiều tỉnh ñạt trên 50%; chuyển ñổi cơ cấu mùa vụ ñể tăng vụ, né tránh thiên tai, dịch bệnh

Các cơ sở bảo quản và chế biến thóc gạo ñang ñược cải tạo nâng cấp và xây

dựng mới ñã phát huy hiệu quả tốt Hệ thống thu mua, chế biến, cung ứng lúa gạo chuyển sang cơ chế thị trường tự do, mạng lưới bán lẻ cơ bản ñáp ứng yêu cầu của người tiêu dùng; dự trữ lương thực quốc gia phát huy tốt vai trò hỗ trợ lương thực khẩn cấp cho các vùng bị thiên tai và các hộ thiếu ñói lương thực

* Những hạn chế, yếu kém:

Trong thời gian dài việc quy hoạch và quản lý sử dụng ñất trồng lúa chưa chặt chẽ, kiên quyết, thậm chí có nơi buông lỏng Diện tích ñất chuyên lúa giảm nhanh ñể phát triển công nghiệp, dịch vụ Ruộng ñất manh mún, nhỏ lẻ làm hạn chế sự ñầu tư thâm canh và cơ giới hoá

Tỷ lệ giống nhiễm sâu bệnh ñặc biệt là rầy nâu, ñạo ôn, bạc lá ñang sử dụng trong sản xuất còn cao; chưa coi trọng ñúng mức việc chọn tạo giống lúa kháng sâu bệnh; nguy cơ bùng phát dịch bệnh lớn

Việc ứng dụng khoa học công nghệ vào sản xuất còn chưa ñồng ñều giữa các vùng và các hộ dân nên chênh lệch năng suất còn lớn Tỷ lệ cơ giới hóa trong khâu thu hoạch, sơ chế còn thấp Tỷ lệ hao hụt thóc gạo trong và sau thu hoạch còn cao

Hệ thống thu mua, xuất khẩu và phân phối gạo trong nước chưa ñược tổ chức tốt, chưa liên kết hiệu quả với khâu sản xuất ñể hình thành thương hiệu gạo Việt Nam, góp phần nâng cao hơn giá trị lúa gạo

Sản xuất lúa dễ gặp rủi ro về thiên tai và biến ñộng về giá cả nhưng chưa

có chính sách ñủ mạnh ñể người sản xuất lúa có thu nhập ổn ñịnh, một số vùng và ở một số vụ ñã có hiện tượng nông dân bỏ ruộng không sản xuất lúa

do hiệu quả sản xuất lúa thấp

* ðịnh hướng sản xuất lúa trong thời gian tới:

Mục tiêu phấn ñấu diện tích trồng lúa năm 2015 là 3,899 triệu ha, trong

ñó lúa nước 2 vụ trở lên là 3,258 triệu ha, diện tích gieo trồng 7,3 triệu ha; năm 2020 diện tích ñất trồng lúa ổn ñịnh là 3,812 triệu ha, trong ñó lúa nước 2

vụ trở lên là 3,222 triệu ha, diện tích gieo trồng 7 triệu ha; áp dụng ñồng bộ các biện pháp thâm canh tiên tiến ñể ñạt sản lượng từ 41-43 triệu tấn vào năm

2015 và 2020; ñạt 44 triệu tấn năm 2030, ñảm bảo an ninh lương thực và xuất khẩu

Các vùng sản xuất chính là: ðồng bằng sông Cửu Long, ðồng bằng sông Hồng, Bắc Trung Bộ, Duyên hải Nam Trung Bộ

1.3 Tình hình nghiên cứu lúa Japonica trên thế giới và Việt Nam

1.3.1 Tình hình nghiên cứu lúa Japonica trên thế giới

Tình hình sản xuất lúa Japonica trên thế giới hiện nay có nhiều thay ñổi Theo thống kê của FAO từ năm 1982-1994, tổng sản lượng lúa Japonica của

thế giới khoảng 100 triệu tấn trên diện tích 17,29 triệu ha (11,9% tổng diện tích trồng lúa trên thế giới) Năm 2005, chỉ riêng 13 nước trong hơn 100 nước

sản xuất lúa Japonica ựã có tổng sản lượng lúa khoảng 62,5 triệu tấn trên diện tắch 15,6 triệu ha Diện tắch trồng lúa Japonica chiếm 20% diện tắch trồng lúa

của thế giới (FAO, 1984) [31]

Tại Trung Quốc, diện tắch trồng lúa Japonica tăng gấp 2 lần trong vòng 20 năm (11% năm 1980 tới 29% năm 2000) (Crook et al, 2002) và giá lúa Japonica

cũng tăng hơn 2 lần (James Hansen et al, 2002) [37] Trung Quốc xuất khẩu chủ

yếu gạo Japonica sang Nhật, Hàn Quốc, đài Loan, riêng năm 2000 Trung Quốc

ựã xuất sang Nhật là 216.000 tấn Thị phần xuất khẩu gạo Japonica của Trung

Quốc chủ yếu do cải tiến chất lượng và giá cả Tại siêu thị ở Bắc Kinh, gạo

Japonica là Koshihikary và Hitomerbore ựược bán với giá trên 300.000

ựồng/2kg

Mỹ cũng là nước sản xuất và xuất khẩu gạo Japonica lớn Bang California là bang sản xuất chắnh với 90% lúa Japonica, trong ựó xuất khẩu

khoảng 30% (Mechel S Paggi et al, 2001) [53]

Lúa Japonica thường có năng suất cao hơn lúa Indica từ 0,5-1 tấn/ha Úc

và Ai Cập là nơi sản xuất lúa Japonica có năng suất bình quân cao nhất:

9-9,5tấn/ha

* Sản xuất lúa Japonica ở vùng ôn ựới:

Trong 2004, sản lượng lúa Japonica ở vùng có khắ hậu ôn ựới và cận

nhiệt ựới chiếm ựến 100 triệu tấn, hay gần 17% của tổng số lượng lúa trồng trên thế giới, trên 16,7 triệu ha Năng suất bình quân cao 6 tấn/ha Châu Á trồng nhiều loại lúa này ở Nhật là 13,5 triệu ha, sau ựó là Châu Mỹ 1,5 triệu

ha, châu Âu 876.000 ha và châu Phi 666.000 ha (chủ yếu Ai Cập) Những

nước trồng lúa Japonica chắnh trên thế giới gồm có Trung Quốc (miền Bắc),

Nhật Bản, Mỹ, đại Hàn, Bắc Hàn, Ai Cập, Italy, Úc, Tây Ban Nha, Bồ đào Nha, Thổ Nhĩ Kỳ, Argentina, Chile, Liên Bang Nga và một số nước đông Âu

ở châu Á, Trung Quốc lợi dụng Hiệp Ước GATT thúc ựẩy chương trình sản

xuất lúa Japonica ựể xuất khẩu sang Nhật Bản và Hàn Quốc, Mỹ và Úc cũng

ựang ráo riết cạnh tranh chiếm thị trường nhập khẩu ở hai nước này, nhưng kém lợi thế hơn Trung Quốc do giá thành sản xuất cao hơn và họ ở xa hơn Sản xuất lúa ở châu Âu sẽ giảm dần, nhưng chậm chạp, tùy theo chắnh sách

và tình hình chắnh trị của khối Liên Âu

* Sản xuất lúa Japonica ở vùng nhiệt ựới:

Theo Glaszmann (1987) [32], hầu hết lúa rẫy ở vùng đông Nam á là loại

lúa Japonica nhiệt ựới; nhưng cũng còn tìm thấy ở châu Phi và châu Mỹ La

Tinh Theo nghiên cứu của ông Glaszmann, ắt nhất 80% lúa rẫy ở vùng có khắ

hậu nhiệt ựới, ngoại trừ Ấn độ và Bangladesh, thuộc loại lúa Japonica nhiệt

ựới Diện tắch thu hoạch lúa rẫy ở vùng nhiệt ựới ước lượng khoảng 8,8 triệu ha hoặc gần 5% diện tắch trồng lúa trên thế giới trong giữa thập niên 90 Năng suất bình quân của loại lúa này thấp, ựộ 1tấn/ha (ngoại trừ Brazil 2-3 tấn/ha)

1.3.2 Tình hình nghiên cứu lúa Japonica tại Việt Nam

Trong nhiều năm qua, chúng ta có rất nhiều nỗ lực ựể nâng cao tổng sản lượng lúa gạo nhằm ựáp ứng cho nhu cầu an ninh lương thực và xuất khẩu Trong xuất khẩu, chúng ta luôn có sản lượng lớn nhưng giá trị thu về thường thấp hơn gạo Thái Lan 50 - 80 USD/ tấn với cùng khối lượng

Sau năm 1975, mặc dù chúng ta ựã tập trung mọi nguồn lực ựể sản xuất lương thực Kết quả là sản lượng lúa ựã tăng trên 30.000.000 tấn, các giống lúa ựa dạng, hàng năm xuất khẩu 4.000.000 - 6.500.000 tấn gạo Tuy nhiên những giống lúa chất lượng chưa có nhiều

Theo Nguyễn Văn Luật (2007) [14], vào những năm 1990, Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long ựã hợp tác với Viện Jicas của Nhật Bản ựể nghiên

cứu, khảo nghiệm các giống lúa japonica Tuy nhiên, các nghiên cứu trên

cũng chưa xác ựịnh ựược giống lúa nào phù hợp với loại ựất nào

Năm 2001, Hoàng Tuyết Minh ựã chọn tạo ra giống đS1 và ựưa đS1 khảo nghiệm ở các tỉnh miền núi phắa Bắc, giống có năng suất cao, chất lượng tốt đây là giống có thời gian sinh trưởng trung bình năng suất ựạt 7 - 8 tấn/ha, trồng ựược cả hai vụ, cứng cây, chịu rét tốt, ắt sâu bệnh đS1 ựã ựược trồng ở Sơn La, Yên Bái, Hưng Yên, Hải Dương, Thái Bình, Phú Thọ, Thái Nguyên, Hòa Bình, Cao Bằng và một số ựịa phương khác Theo tác giả nên trồng từ Thanh Hóa trở ra với diện tắch đS1 khoảng 100.000 ha Năm 2005, giống đS1 ựược Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống tạm thời và năm 2010 ựược công nhận là giống quốc gia (Báo Nông nghiệp Việt Nam, 2010) [1]

Năm 2007, Viện Di truyền Nông nghiệp - Viện Khoa học nông nghiệp

Việt Nam ựã nhập nội các dòng, giống lúa thuộc loài phụ O S japonica đó

là các giống chuyển gen như Teipeil 309 số 1, Teipeil 309 số 2 , lúa thuần như Koshi Hikari, Nipponbare, Hitomebari, Asa Nomurasaki ., các dòng PT13, PT14, EM10, EM21, EM 954 từ đài Loan, Nhật Bản và các giống UZRIS 03, UZRIS 04 từ Uzerbekistan, giống Sebol Momelos, Pyon 7, Pyongdo từ Mexico làm nguồn vật liệu phục vụ công tác chọn tạo giống chất lượng cao (Viện Di truyền Nông nghiệp, 2009) [20] Từ năm 2008 ựến nay, Viện Di truyền Nông nghiệp ựã kết hợp với Trung tâm Chuyển giao Công nghệ và Khuyến nông - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam phát triển một

số giống lúa japonica tập trung chủ yếu tại các tỉnh miền Bắc với trọng ựiểm

là các tỉnh miền núi phắa Bắc do các tỉnh này có xu thế về ựiều kiện tự nhiên

phù hợp với sự sinh trưởng, phát triển của giống lúa japonica

Năm 2010, Viện Di truyền Nông nghiệp ựã ựánh giá, chọn lọc ựược 3

dòng lúa japonica và sử dụng kỹ thuật nuôi cấy bao phấn tạo dòng ựơn bội làm thuần nhanh các giống lúa japonica ựể có thể ựưa nhanh vào hệ thống

khảo nghiệm và sản xuất [21]

Như vậy, giống lúa japonica là giống lúa cho năng suất cao, chất lượng

tốt Tuy nhiên, ở Việt Nam chưa có nhiều nghiên cứu ñể phát triển ñưa giống

lúa japonica vào sản xuất Vì vậy, nghiên cứu tuyển chọn giống và biện pháp

kỹ thuật nhằm phát triển sản xuất các giống lúa japonica ở nước ta là việc làm

cần thiết Mặt khác, Việt Nam với ưu thế về ñiều kiện tự nhiên, có truyền thống nghề trồng lúa nước lâu ñời, ðảng và Nhà nước ta luôn quan tâm và tạo ñiều kiện nghiên cứu nhằm tạo ra các giống lúa có năng suất cao, chất lượng tốt, người nông dân của chúng ta có ñức tính cần cù, chịu khó, biết tiếp thu và

áp dụng các tiến bộ khoa học vào thực tiễn sản xuất … ðây là những yếu tố

thuận lợi ñể giúp sản xuất gạo chất lượng cao - gạo japonica ngày một phát

triển, mở ra hướng ñi mới trong sản xuất lúa gạo của nước ta

1.4 Vai trò của các biện pháp kỹ thuật canh tác ñối với năng suất lúa

1.4.1 Giống

Giống là khâu quan trọng trong sản xuất trồng trọt, là yếu tố chính tác ñộng tới năng suất Giống lúa tốt là giống có ñộ thuần cao, khả năng chống chịu tốt với ñiều kiện ngoại cảnh bất lợi của từng vùng khí hậu, chịu thâm canh, kháng sâu bệnh, năng suất cao, phẩm chất tốt, ổn ñịnh qua nhiều thế hệ Muốn tăng năng suất cần chú ý tác ñộng ñến các ñiều kiện trồng trọt thích hợp với yêu cầu của giống Bằng các phương pháp chọn tạo khác nhau (lai hữu tính, nuôi cấy hạt phấn, xử lý ñột biến phóng xạ …), các nhà chọn tạo giống lúa ñã tạo ra hàng loạt giống mới góp phần làm phong phú bộ giống lúa, tăng năng suất và sản lượng lúa trên thế giới, ñóng vai trò quan trọng trong sản xuất và an ninh lương thực của nhiều quốc gia

Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) ở Los Banos, Philippin ñã bắt ñầu chuơng trình thu thập, bảo tồn, ñánh giá các giống lúa cổ truyền và các cây lúa dại từ năm 1962 Tại ñây ñã cải tiến ñược khoảng 800 giống lúa và các giống lúa cải tiến gần như quyết ñịnh sản lượng lúa trên thế giới Các giống

lúa mới có những ñặc tính khác hẳn các giống cổ truyền như góc lá với thân nhỏ, lá gần như thẳng ñứng, phản ứng mạnh với ñạm … [46] Chỉ số diện tích

lá tối ưu với giống indica là 7 - 9, với japonica là 5, hệ số kinh tế cao, có khả

năng thích ứng rộng, thời gian sinh trưởng phụ thuộc vào ñặc ñiểm tự nhiên từng vùng [57]

Tại Trung Quốc ñã xây dựng tiềm lực nghiên cứu tạo giống lúa rất mạnh, với trên 4.000 nhà di truyền chọn giống và 5.000 nhà khoa học khác nghiên cứu lúa Phương pháp tạo giống truyền thống vẫn ñóng vai trò chủ yếu Mỗi năm có hơn 250 giống lúa mới ñược chuyển giao cho sản xuất, trong

ñó có khoảng 100 giống lúa japonica [66]

ðối với Nhật Bản, công tác giống lúa cũng ñược ñặc biệt chú trọng về giống chất lượng cao ðể ñáp ứng thị hiếu người tiêu dùng, các viện và các trạm nghiên cứu giống lúa ñược thành lập ở hầu hết các tỉnh thành của Nhật Bản, trong ñó có các trung tâm quan trọng nhất ñặt ở Sendai, Niigata, Nagoya, Fukuoka, Kochi, Miyazaki, Sags, là những nơi diện tích trồng lúa lớn Trong công tác nghiên cứu giống lúa ở các viện, các nhà khoa học Nhật Bản ñã tập trung lai tạo và ñưa vào sản xuất các giống lúa vừa có năng suất

cao, chất lượng tốt, chủ yếu là các giống thuộc loài phụ japonica như: Koshi

Hikari, Akita, Komachi, Sasanisiki, Koenshu ñặc biệt ở Nhật Bản ñã lai tạo ñược 2 giống lúa có mùi thơm ñặc biệt, chất lượng gạo ngon và năng suất cao như giống Miyazaki 1 và Miyazaki 2, các giống này giữ ñược vị trí hàng ñầu

về hai chỉ tiêu quan trọng ñó là hàm lượng protein cao tới 13%, hàm lượng lyzin cũng rất cao

Ở Việt Nam, các nhà khoa học ñã kết hợp chặt chẽ giữa phương pháp chọn giống truyền thống với phương pháp chọn giống hiện ñại và ñã thu ñược kết quả cao, hàng loạt giống có năng suất cao, khả năng chống chịu sâu bệnh

ñã ñược ñưa vào sản xuất như: X21, X25, P12, P4… Bên cạnh ñó, số lượng

mạng lưới khảo nghiệm cây trồng trên cả nước cũng ngày càng tăng Hàng năm, hệ thống này tiến hành khảo nghiệm tất cả các giống mới, các giống nhập nội của các viện nghiên cứu, các trường ựại học, trung tâm nghiên cứu Công tác này ựược ựánh giá ựạt hiệu quả cao trong việc tuyển chọn xác ựịnh giống tốt cho từng khu vực, công nhận giống và ựưa ra sản xuất khảo nghiệm giống tại các vùng sinh thái nhằm ựánh giá khách quan, chắnh xác khả năng thắch ứng của các giống ở từng vùng ựể kịp thời công nhận và ựưa vào sản xuất, từ ựó nắm vững yêu cầu kỹ thuật của giống làm cơ sở ựể khi triển khai

ra sản xuất nhằm thu ựược hiệu quả tối ựa của giống đã có hàng trăm giống lúa chất lượng cao ựược nhập nội vào nước ta bằng nhiều con ựường Thông qua hệ thống khảo nghiệm trên toàn quốc, có những giống rất thắch ứng với ựiều kiện sinh thái Việt Nam ựã ựược sản xuất ựại trà như Bắc Thơm 7, Hương Thơm 1 Ầ ở miền Bắc và ở các tỉnh ựồng bằng sông Cửu Long là các giống Jasmin, Nàng Thơm Bảy núi Ầ Những giống khác tuy không ựược thực tế sản xuất chấp nhận nhưng cũng là nguồn vật liệu cho công tác chọn tạo giống của nước ta

Như vậy, bên cạnh những ựặc ựiểm của một giống lúa cho năng suất cao, tiền ựề quan trọng của một ruộng lúa năng suất cao, chất lượng tốt là

sử dụng các giống lúa năng suất, chất lượng phù hợp với các vùng sinh thái khác nhau Giống lúa cho năng suất cao thường có ựặc ựiểm: Giống có khả năng hấp thụ dinh dưỡng khá, chống ựổ tốt đây là những giống thấp cây, thân cứng, không bị ựổ ngã, bộ rễ phát triển khỏe; cây có bộ lá sắp xếp hợp

lý, tầng dưới lá hơi cong, tầng trên lá thẳng, góc lá nhỏ, cây có khả năng nhận ựược ánh sáng từ mọi phắa; cây có khả năng tổng hợp chất hữu cơ cao; cây có sức chứa lớn; cây có khả năng chống chịu sâu bệnh từ trung bình ựến khá trong môi trường sống

Năm 2000, Nguyễn Thạch Cương [4] ñã làm thí nghiệm với tổ hợp Bồi tạp Sơn Thanh trên ñất phù sa sông Hồng và ñi ñến kết luận: Trong vụ Xuân, với mật ñộ cấy 55 khóm/m2 trên ñất phù sa sông Hồng cho năng suất cao nhất 82,2 tạ/ha, trên ñất phù sa ven biển cho năng suất 83,5 tạ/ha, ở vùng ñất bạc màu rìa ñồng bằng mật ñộ 55 - 60 khóm/m2 cho năng suất 77,9 tạ/ha Trong

vụ Mùa, mật ñộ 50 khóm/m2 trên ñất phù sa sông Hồng cho năng suất cao nhất 74,5 tạ/ha, trên ñất phù sa ven biển cho năng suất 74 tạ/ha, mật ñộ 55 khóm/m2 trên ñất bạc màu cho năng suất 71,4 tạ/ha

Nguyễn Thị Trâm (2007) [19] cho rằng sử dụng mạ non ñể cấy (mạ chưa ñẻ nhánh) thì sau cấy lúa thường ñẻ nhánh sớm và nhanh hơn Nếu cần ñạt 9 bông hữu hiệu /khóm với mật ñộ 40 khóm/m2 chỉ cần cấy 3 - 4 dảnh, mỗi dảnh ñẻ 2 nhánh là ñủ; nếu cấy nhiều hơn, số nhánh ñẻ có thể tăng nhưng

tỷ lệ nhanh hữu hiệu lại giảm Khi sử dụng mạ thâm canh, mạ ñã ñẻ 2 - 5 nhánh thì số dảnh cấy phải tính cả nhánh ñẻ trên mạ Loại mạ này già hơn 10 -

15 ngày so với mạ chưa ñẻ, vì vậy số dảnh cấy cần phải bằng số bông dự ñịnh

hoặc ít nhất cũng phải ñạt trên 70% số bông dự ñịnh Sau khi cấy các nhánh

ñẻ trên mạ sẽ tích luỹ, ra lá lớn lên và thành bông Thời gian ñẻ nhánh hữu hiệu chỉ tập trung vào 8 - 15 ngày sau cấy Vì vậy cấy mạ thâm canh cần có số dảnh cấy/khóm nhiều hơn cấy mạ non

Năm 2011, nhóm tác giả của Viện Di truyền Nông nghiệp ñã làm thí

nghiệm với 3 giống lúa thuộc loài phụ japonica trên ñất phù sa sông Hồng

Kết quả cho thấy năng suất các giống ñạt cao nhất khi cấy 2 - 3 dảnh/khóm, mật ñộ cấy 45 khóm/m2 [22]

Tóm lại, nếu các khâu kỹ thuật khác ñược duy trì tốt thì chọn mật ñộ cấy hợp lý là phương án tối ưu ñể ñạt ñược năng suất cao nhất trên một ñơn vị diện ích gieo trồng

1.4.3 Phân bón

Cây lúa có nhu cầu dinh dưỡng xuyên suốt từ ñầu thời kỳ sinh trưởng ñến lúc thu hoạch, tuỳ từng ñiều kiện cụ thể mà lượng phân bón cây cần khác nhau

i) ðạm: Theo Salauddin và cộng sự (2009), Bahmanyar và Mashaee

(2010), chiều cao cây tăng lên tỷ lệ thuận với lượng ñạm bón cho cây lúa [23] Bón ñạm sẽ giúp tăng số lượng hạt/bông và ñạt cao nhất khi bón 100kg N/ha [41] Việc sử dụng 30 kg N/ha bón cho lúa sẽ giúp tăng số lượng chồi 10% sau 21 ngày cấy so với không bón ñạm [56]

Ở vùng nhiệt ñới, hiệu suất sử dụng ñạm ñối với sản lượng hạt vào khoảng 50 kg thóc khô/kg N cây hút ñược Ở Nhật Bản khoảng 62 kg thóc khô/kg N, còn ở các nước ôn ñới hiệu suất này cao hơn khoảng 20% [24] Khi quản lý dinh dưỡng ñạm tốt, bón ñạm với số lượng và thời gian thích hợp thì hiệu suất sử dụng ñạm có thể ñạt 50 kg thóc/kg N tích lũy trong cây, hệ số sử dụng ñạm có thể ñạt 50 - 70% [28] Hiệu suất sử dụng ñạm ở ruộng lúa châu

Á thấp, khoảng 20 - 40%, vì hầu hết ñạm bón dưới dạng urê thường bị mất ñi thông qua sự bay hơi NH3 [60]

Năm 2008, tại Triết Giang, Trung Quốc, nhóm tác giả Viện Nghiên cứu Lúa Quốc gia Trung Quốc khi nghiên cứu xác ñịnh lượng ñạm tối ưu ñối với

13 giống lúa japonica ñã cho rằng: việc bón ñạm giúp lượng gạo tăng ñáng kể, giống lúa japonica ñạt năng suất cao nhất khi bón ñạm ở mức 150 - 225 kg/ha

[64] Tỉnh Giang Tô là một trong những khu vực sản xuất lúa gạo chính của Trung Quốc, với năng suất hạt trung bình khoảng 8 tấn/ha Tuy nhiên, năng suất cao này có ñược do việc bón ñạm cao (330 kg/ha) Với mức bón ñạm này thì hiệu quả sử dụng ñạm của cây lúa là thấp và gây lãng phí ñạm [63]

Tại Việt Nam, các nghiên cứu cho thấy: Các giống lúa khác nhau yêu cầu lượng ñạm bón khác nhau Thông thường giống có tiềm năng cho năng suất cao bao giờ cũng cần lượng ñạm cao, giống lúa lai yêu cầu lượng ñạm cao hơn giống lúa thuần Lượng ñạm sử dụng cho giống lúa lai là 120 -150 kg N/ha, giống lúa thuần là 80 - 100 kg N/ha [10] Liều lượng ñạm bón không chỉ phụ thuộc vào giống mà còn phụ thuộc vào ñiều kiện ñất ñai Trên ñất phù

sa sông Hồng, phân ñạm có hiệu lực cao nhưng với trình ñộ kỹ thuật canh tác hiện nay cũng chỉ nên bón tới 120 kg N/ha, là mức ñạm bón có thể ñạt năng suất 5,0 - 5,5 tấn/ha/vụ Với mức bón 80 kg N/ha/vụ có thể ñạt năng suất 5 tấn/ha/vụ, nhưng không ổn ñịnh ñược ñộ phì của ñất [8] Trên ñất bạc màu, năng suất ñạt cao nhất khi bón 120 kg N/ha trên nền 90 - 135 P2O5 + 80 K2O Tuy nhiên, không phải do bón nhiều ñạm thì cây lúa sẽ sử dụng ñạm nhiều Việc bón ñạm với liều lượng cao sẽ làm cây bị ñổ và dẫn ñến tỷ lệ gạo nguyên bị giảm sút [33] Sử dụng quá nhiều phân bón ñạm ñã gây lãng phí ñáng kể ñạm (ñặc biệt là nitrat lọc và amoniac bay hơi) và quá trình axit hóa ñất [33]

ii) Lân: ðối với hiệu suất sử dụng lân, ñể tạo ra một tấn thóc, cây lúa hút

trung bình khoảng 7,1 kg P2O5 Hàm lượng lân trong ñất rất ít, hệ số sử dụng lân của lúa lại thấp, do ñó phải bón lân với liều lượng tương ñối khá

Lượng phân lân bón cho lúa dao ñộng 30 - 100 kg P2O5/ha, thường bón

60 kg P2O5/ha, ñối với ñất xám bạc màu có thể bón 80 - 90 kg P2O5/ha, ñất phèn cần 90 - 150 kg P2O5/ha [9]

Hầu hết các loại cây trồng hút không quá 10 - 13% lượng lân bón vào ñất trong năm, ñặc biệt là cây lúa, chỉ cần giữ cho lân ở trong ñất khoảng 0,2 ppm hoặc thấp hơn một chút là có thể cho năng suất tối ña Tuy vậy, cần bón lân kết hợp với các loại phân khác như ñạm, kali mới nâng cao ñược hiệu quả của

nó Ở mỗi thời kỳ sinh trưởng phát triển, lúa hút lân với lượng khác nhau, trong ñó có hai thời kỳ hút mạnh nhất là thời kỳ ñẻ nhánh và thời kỳ làm ñòng

và mạnh nhất vào thời kỳ ñẻ nhánh [51] Lượng phân lân thường bón cho lúa

là 60 kg P2O5/ha [9]

iii) Kali: Dinh dưỡng kali là một trong 3 yếu tố dinh dưỡng quan trọng

ñối với cây lúa, trước tiên là cây lúa hút kali, sau ñó hút ñạm Kali có tác dụng làm tăng số lượng chồi hiệu quả, tăng chiều dài bông do ñó góp phần tăng năng suất hạt [59]

Lượng kali (K2O) cây hút ñể tạo ñược 1 tấn thóc ở các vùng khác nhau trên thế giới, dao ñộng từ 20 - 40 kg K2O Ở vùng nhiệt ñới, lượng kali cây hút ñể tạo 1 tấn thóc dao ñộng từ 35 - 50 kg K2O, trung bình 44 kg K2O [24] Trong ñiều kiện mùa khô, với mức 140 kg N, 60 kg P2O5 và bón 60 kg

K2O/ha thì năng suất lúa ñạt 6,78 tấn/ha, cho bội thu năng suất là 12,8 kg thóc/kg K2O do bón kali Trong mùa mưa, với mức 70 kg N, 60 kg P2O5 và bón 60 kg K2O /ha thì năng suất lúa ñạt 4,96 tấn/ha [23]

Theo ðoàn Duy Thanh (2011), năng suất của lúa japonica ñạt cao nhất

khi bón 100 N + 90 P2O5 + 80 K2O trên ñất ruộng phù sa Sông Hồng [18] Mặc dù có những ý kiến khác nhau về lượng hút kali của lúa, nhưng trên thực

tế sản xuất thì tác hại của việc bón thừa kali vẫn chưa thấy mà chỉ thấy tác hại của việc thiếu kali Do vậy, cần cung cấp kali ñầy ñủ cho lúa ñể làm hạt thóc mẩy và sáng hơn, làm tăng khối lượng nghìn hạt, từ ñó tăng năng suất và chất

lượng gạo Kết quả nghiên cứu sự ựáp ứng của phân kali trên lúa ở một số nước ở đông Nam châu Á ựã cho thấy các vùng thiếu kali cho cây trồng ựang lan rộng do việc bón phân không cân ựối, bón nhiều phân ựạm, lân nhưng bón

ắt phân kali [29], [40]

Thực tế sản xuất, người nông dân chưa coi trọng vai trò của kali Lượng phân kali bón cho lúa phụ thuộc vào năng suất và khả năng cung cấp kali của ựất Mức bón trong thâm canh lúa trung bình từ 30 Ờ 90 kg K2O5/ha, mức bón trong thâm canh lúa cao là 100 - 150 kg K2O Trên ựất phù sa sông Hồng khi

ựã bón 8 - 10 tấn phân chuồng/ha thì chỉ bón 30 - 90 kg K2O [7]

1.5 Yêu cầu sinh thái của lúa japonica

Hiện nay, hai loài phụ indica và japonica chiếm gần hết tổng diện tắch trồng lúa trên thế giới và 100% ở châu Á Lúa japonica chiếm 20% tổng diện

tắch trồng lúa thế giới với tổng sản lượng khoảng 13 triệu tấn/năm [39]

Giống lúa japonica thắch hợp với vùng trồng có khắ hậu ôn ựới, cận nhiệt

ựới và có thể trồng ở những nơi có ựộ cao trên 1.000 mét, chịu ựựng nhiệt ựộ thấp (ngưỡng nhiệt ựộ thấp cho sinh trưởng là xung quanh 15oC, tuy nhiên nếu nhiệt ựộ xuống tới 11oC ở giai ựoạn trỗ bông sẽ dẫn ựến gây hại nặng)

Ưu ựiểm quan trọng của lúa japonica ở các vùng cao lạnh và mùa ựông của

các nước nhiệt ựới và cận nhiệt ựới là khả năng chịu lạnh Theo Viện nghiên cứu Lúa Quốc tế IRRI, hàng triệu ha diện tắch trồng lúa ở châu Phi, châu Á, châu Úc, châu Âu, Nam và Bắc Mỹ bị ảnh hưởng bởi nhiệt ựộ thấp mỗi năm, dẫn ựến mất sản lượng lúa từ 1 - 3,9 tấn/ha/năm Nhiệt ựộ thấp ở giai ựoạn mạ gây thiệt hại sản xuất lúa gạo ở Bangladesh và ở các vùng cao thuộc Bhutan, Campuchia, Indonesia, Nepal [39]

Lúa japonica là loại lúa lùn hoặc nửa lùn, chiều cao 95 - 105 cm, thân

cứng nên khả năng chống ựổ tốt [16], ắt chịu ựược hạn khô, sự mọc mầm và sức tăng trưởng của mạ ựối với nhiệt ựộ thấp mạnh, tuổi thọ của hạt lúa dài,

hạt ít rụng và không có râu, lá hẹp, thẳng ñứng, màu xanh ñậm, có hiệu năng quang hợp cao, thích nghi với ñiều kiện thâm canh, chịu phân tốt nên có khả

năng cho năng suất cao Lúa japonica có cảm quang cao nên thường trổ bông

sớm khi trồng ở vùng có khí hậu nhiệt ñới [5], chu kỳ sinh trưởng dài 160 -

200 ngày, nếu ñược trồng sớm Trong thực tế sản xuất lúa, giống nào có chu

kỳ sinh trưởng dài tiêu thụ lượng nước lớn, có thể gặp nhiều sâu bệnh nhưng

có tiềm năng năng suất cao Ngược lại, giống lúa chín sớm có thể tiết kiệm ñược nước tưới làm giảm giá thành sản xuất nhưng tiềm năng năng suất có thể kém ñi Do vậy, tùy theo mục tiêu sản xuất của mỗi nước, các nhà nghiên cứu lai tạo tạo ra các giống có chu kỳ sinh trưởng khác nhau Theo kết quả nghiên cứu của Phạm Quang Duy và cộng sự (2008) [6], phần lớn các dòng,

giống lúa japonica ñều có thời gian sinh trưởng ngắn tới trung bình (90 - 114

ngày trong vụ Mùa), khả năng ñẻ nhánh khỏe, số bông trên ñơn vị diện tích cao, chất lượng gạo cao

Những thông tin liên quan ñến khả năng thích nghi là rất quan trọng cho việc cải thiện kỹ thuật trồng và làm vật liệu trong chọn tạo giống lúa, nên ñã

có một số nghiên cứu về mối quan hệ giữa sinh lý của rễ và hình thái lá (Lai,

Kwan - Long và cộng sự, 1984) [48]: Lúa indica khi trồng ở vùng ngập nước,

xuất hiện nhiều ñốm nâu trên lá Các ñốm này xuất hiện từ những lá dưới ñến những lá phía trên và trong một lá thì xuất hiện từ mép lá vào trong bản lá

Những lá này già hóa sớm hơn so với ở japonica Rễ lúa ở loài japonica khỏe hơn so với ở indica Rễ indica ñen, thối rữa và dễ ñứt khi cho nước chảy qua

Vì vậy, hệ thống rễ này gầy yếu hơn ở giai ñoạn trưởng thành Ở cả japonica

và indica trong giai ñoạn ñầu phát triển, khả năng oxy hóa của rễ ñều cao, sau

ñó thì giảm dần Trong toàn bộ giai ñoạn phát triển, khả năng oxy hóa của rễ

japonica luôn khỏe hơn so với rễ indica là do sự hoạt ñộng mạnh của enzym

peroxidaza, catalaza và glycolic axit oxidaza

Ngược lại ở rễ indica, sự khử diễn ra mạnh hơn so với hoạt tắnh của hai

enzyme khử nitrat reductaza và glutamat dehidrogenaza đó là nguyên nhân

tại sao ở rễ indica quá trình ựồng hóa ựạm diễn ra mạnh hơn nên loài indica

có thể phát triển bình thường ở những môi trưởng ựơn giản, thiếu dinh dưỡng

hơn là loài japonica Các giống lúa japonica có bông ngắn hơn các giống lúa

indica nhưng tỷ lệ hạt chắc cao và khối lượng 1.000 hạt lớn hơn Theo

Matsuto (1997), ở các giống lúa japonica hầu hết hạt lúa không có râu, một số

ắt hạt có râu ngắn (Matsuo, T., 1997) [52] thuận tiện cho quá trình thu hoạch

Về bộ genom, lúa japonica ựược sắp xếp 42.000 - 63.000 gen (Báo Lao

ựộng, 2002) [2]

Một số yếu tố sinh thái chủ yếu tác ựộng tới lúa japonica như sau:

- Nhiệt ựộ: Nhiệt ựộ thấp ở vùng ôn ựới là nguyên nhân gây ra sự bất dục

của hạt phấn japonica, nhiệt ựộ cao ở vùng nhiệt ựới ảnh hưởng tới sinh trưởng và năng suất lúa japonica Giai ựoạn làm ựòng và ra hoa là giai ựoạn

nhạy cảm nhất của cây lúa ựối với nhiệt ựộ, ựặc biệt với nhiệt ựộ cao có thể gây hiện tượng bất dục ở cây lúa (F Shah và cộng sự, 2011) [30] Nhiệt ựộ thấp dưới mức chịu ựựng tối thiểu trong giai ựoạn mọc mầm và mạ non sẽ ảnh hưởng tới tình trạng lúa phủ mặt ựất ruộng hay quần thể lúa Nhiệt ựộ thấp xảy ra lúc hình thành hạt phấn của bông lúa sẽ gây ảnh hưởng ựến khả năng thụ

phấn Lúa japonica có thể chịu ựược nhiệt ựộ thấp 12oC - 15oC Trong khoảng nhiệt ựộ này, mạ non dù bị lạnh nhưng không có biểu hiện lá mạ vàng như các

giống lúa indica Khi nhiệt ựộ xuống thấp khoảng dưới 15oC, hạt phấn không thể thụ phấn ựược Trong năm 1993, nhiệt ựộ mùa hè xuống ựến 11oC, gây ra

bệnh cháy lá trầm trọng và mức ựộ bất dục cao trên lúa japonica ở các nước

Italia, Nhật Bản và Hàn Quốc Nhiệt ựộ thấp trong giai ựoạn sinh sản của cây lúa làm ảnh hưởng ựến năng suất cuối cùng, cũng ựược ghi nhận ở California,

Mỹ, Úc và miền nam Brazil (Tran Van Dat, 1994) [61] Tại Hàn Quốc, chỉ