Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất gạo của một số giống lúa thuần trong vụ hè thu 2014 tại huyện can lộc, tỉnh hà tĩnh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN QUANG ĐẠO ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN, NĂNG SUẤT VÀ PHẨM CHẤT GẠO CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA THUẦN TRỒNG TRONG VỤ HÈ THU 2014 TẠI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

TRẦN QUANG ĐẠO

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN, NĂNG SUẤT VÀ PHẨM CHẤT GẠO CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA THUẦN TRỒNG TRONG VỤ HÈ THU 2014 TẠI HUYỆN

CAN LỘC, TỈNH HÀ TĨNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Khoa học cây trồng

Mã số: 60 62 01 10

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Ngọc Lân

Tôi xin chân thành cảm ơn Thạc sỹ Lê Anh Đức, người đã đồng hành cùng tôi trong suốt quá trình theo dõi các chỉ tiêu

Cuối cùng xin chân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè, tập thể Cao học khóa XX chuyên ngành Khoa học cây trồng đã đồng hành, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận

Mặc dù đã cố gắng để hoàn thành đề tài nghiên cứu, tuy nhiên quá trình theo dõi sẽ không thể tránh khỏi thiếu sót, tôi mong nhận được sự góp ý chân thành của quý thầy cô giáo

và đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn./

Hà Tĩnh, tháng 10 năm 2014

Học viên thực hiện

Trần Quang Đạo

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất lúa gạo của một số nước trên thế giới 14 Bảng 1.2 :Tình hình xuất khẩu gạo của các nước trên thế giới năm 2013 15 Bảng 1.3 Tình hình sản xuất lúa của Việt Nam từ 2006 - 2012 20 Bảng1.4 Diện tích trồng lúa tại Hà Tĩnh 2000 – 2006 25

Biểu 1.6 Diện tích đất trồng lúa huyện Can Lộc từ năm 2009 – 2013 27 Biểu 1.7 Năng suất lúa của huyện Can Lộc từ 2009 – 2013 28 Biểu 1.9 Sản lượng lúa huyện Can Lộc giai đoạn 2009 – 2013 28

Bảng 2.2 Các công thức trong thí nghiệm vụ Hè thu 2014 31 Bảng 2.3 Diễn biến thời tiết trong những tháng tiến hành thí nghiệm 32 Bảng 3.1.Thời gian thông qua các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của

các giống thí nghiệm

41

Bảng 3.2 Một số chỉ tiêu về mạ của các giống trước khi cấy 44 Bảng 3.3 Chiều cao cây qua các giai đoạn sinh trưởng 46

Bảng 3.5 Động thái đẻ nhánh của các giống thí nghiệm 49 Bảng 3.6 Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm 50 Bảng 3.7 Tốc độ tăng trưởng nhánh của các giống thí nghiệm 52 Bảng 3.8 Động thái ra lá của các giống thí nghiệm 54 Bảng 3.9 Tốc độ tăng trưởng về lá của các giống thí nghiệm 55 Bảng 3.10 Một số đặc trưng hình thái của các giống lúa thí nghiệm 56

Bảng 3.12 Khả năng chống chịu sâu, bệnh hại chính của giống thí

nghiệm

59

Bảng 3.14 Chất lượng gạo của các giống lúa thí nghiệm 64

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 4.1 Động thái tăng trưởng chiều cao các giống thí nghiệm 48

NHỮNG TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

LSD0,05 Least Significant Difference – Sự sai khác nhỏ nhất ở mức 5%

NCPT: Nghiên cứu phát triển

NSLT: Năng suất lý thuyết

NSTT: Năng suất thực thu

NS: Not Significant – Không có sự sai khác

FAO: Food Agriculture Organition – Tổ chức nông nghệp và lương thực

Liên Hợp Quốc SNN & PTNT: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

TTGST: Tổng thời gian sinh trưởng

MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết của việc nghiên cứu khảo nghiệm các giống lúa tại tỉnh

Hà Tĩnh

Cây lúa (Oryza sativa L.) là một trong những cây ngũ cốc có lịch sử trồng trọt

lâu đời Theo các tài liệu Khảo cổ học của Việt Nam, nghề trồng lúa có từ 4000 - 3000 năm trước Công Nguyên Cây lúa có nguồn gốc chủ yếu từ vùng đầm lầy Đông Nam

Á, nhưng ngày nay cây lúa đã được trồng nhiều nơi trên thế giới, như Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ và Châu Đại Dương; trong đó Châu Á vừa là quê hương của cây lúa cũng là nơi có diện tích, sản lượng lúa lớn nhất

Lúa là cây lương thực có một vị thế hết sức quan trọng Trên thế giới có khoảng 40% dân số coi gạo là nguồn lương thực chính (tập trung chủ yếu ở các nước thuộc khu vực Châu Á) với mức tiêu thụ lúa gạo hàng năm là 180 –200 kg/người/năm Có hơn 25% dân số sử dụng trên một nửa khẩu phần lương thực hàng ngày (tập trung chủ yếu ở các nước thuộc khu vực Châu Âu và Châu Mỹ) Như vậy, lúa gạo đã ảnh hưởng tới ít nhất 65% trong khẩu phần ăn của dân số thế giới Đồng thời, trong lúa gạo còn chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng như các cây lương thực khác Trong gạo chứa 80% tinh bột, 7,5% protein, 12% là nước, còn lại là các vitamin và khoáng chất cần thiết cho cơ thể như các vitamin nhóm B (B1, B2, B6), vitamin PP, vitamin E,…[5] Chính

vì vậy, Tổ chức Dinh dưỡng Quốc tế đã coi “hạt gạo là hạt của sự sống” và “là lương thực, dược phẩm có giá trị lớn”

Gạo không chỉ có chức năng chính là làm lương thực hàng ngày, gạo còn được

sử dụng vào nhiều mục đích khác, như sử dụng trong công nghiệp sản xuất bia rượu, mạch nha, bánh kẹo, thức ăn gia súc,… đã nâng giá trị của lúa gạo Tầm quan trọng của lúa gạo đã được khẳng định từ lâu, tuy nhiên, việc sản xuất lúa gạo không phải lúc nào cũng thuận lợi mà luôn đứng trước những thách thức to lớn, đặc biệt là trong giai đoạn hiện nay, đó là sự bùng nổ dân số, quá trình công nghiệp hóa đã làm đất nông nghiệp ngày một thu hẹp với mức giảm về diện tích hàng năm khoảng 2%, diễn biến thời tiết khí hậu phức tạp và khó lường, dịch hại gây ra rất nhiều khó khăn cho sản xuất lúa gạo Nhằm tăng năng suất lúa trên cùng một đơn vị diện tích trồng lúa, hiện

đã có nhiều biện pháp đưa ra, như tạo ra nhiều giống lúa mới có năng suất cao, và chống chịu sâu bệnh, phù hợp với điều kiện sinh thái từng vùng sản xuất, nhiều biện

pháp kỹ thuật mới cũng đã được áp dụng như phương thức gieo cấy, chế độ bón phân, chế độ chăm sóc phòng trừ sâu bệnh, tưới tiêu,…

Việt Nam với khoảng 70% dân số nông nghiệp hiện nay là nước xuất khẩu gạo đứng thứ hai trên thế giới (sau Thái Lan) (xuất khẩu 3,81 triệu tấn năm 2003 và 5,1 triệu tấn năm 2005) [5]

Để việc sản xuất lúa gạo đạt hiệu quả, về kỹ thuật cần phải quan tâm đến giống lúa năng suất cao, phẩm chất gạo chất lượng cao, chống chịu sâu bệnh và phù hợp với vùng sinh thái nông nghiệp Vì vậy cần chú trọng hoạt động khảo nghiệm giống lúa Khảo nghiệm giống lúa nhằm đạt được các mục tiêu, như xác định giống lúa thích nghi với tiểu khí hậu từng vùng sinh thái nông nghiệp địa phương; giống lúa có năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu sâu bệnh; giống lúa có thời gian sinh trưởng phù hợp với thời vụ, để từ đó có thể bố trí cơ cấu cây trồng một cách hợp lý nhất

Hà Tĩnh là một tỉnh duyên hải Bắc Trung Bộ, thuần nông, trong đó lúa là cây trồng chính trong sản xuất nông nghiệp Tuy nhiên, năng suất lúa còn rất thấp so với nhiều tỉnh khác trong khu vực và cả nước Ngoài những nguyên nhân khách quan như điều kiện khí hậu khắc nghiệt, đất đai cằn cỗi,…thì một phần nguyên nhân lớn là do còn chậm đổi mới trong công tác giống Việc tìm ra những giống lúa mới có năng suất cao, chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái của tỉnh Hà Tĩnh là hết sức cấp bách trong giai đoạn hiện nay

Xuất phát từ điểm nêu trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá

khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất gạo của một số giống lúa thuần trồng trong vụ Hè thu 2014 tại huyện Can Lộc, Hà Tĩnh”

2 Phạm vi nghiên cứu và yêu cầu của đề tài

 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài giới hạn trong phạm vi nghiên cứu về đặc điểm nông học của giống lúa, như sinh trưởng, phát triển, tính chống chịu, năng suất, chất lượng hạt gạo và tiềm

năng kinh tế của các giống lúa thí nghiệm

Về thời gian: vụ lúa Hè thu năm 2014

Về không gian: vùng trồng lúa nước huyện Can Lộc tỉnh Hà Tĩnh

 Yêu cầu của đề tài

Đề tài nghiên cứu cần phải đạt được các yêu cầu sau đây:

(1) Đánh giá được các đặc điểm sinh trưởng, phát triển và năng suất của 7 giống lúa tham gia thí nghiệm

(2) Đánh giá được khả năng chống chịu sâu bệnh và khả năng thích ứng với điều kiện ngoại cảnh

(3) Đánh giá được một số chỉ tiêu về phẩm chất, chất lượng gạo của một số giống lúa có khả năng được lựa chọn để sản xuất đại trà

3 Mục đích nghiên cứu

Trên cơ sở nghiên cứu khảo nghiệm, đánh giá các đặc tính nông học của 7 giống lúa nhằm xác định được 1-2 giống lúa có khả năng sinh trưởng, phát triển cho năng suất cao, phẩm chất tốt, sức chống chịu sâu bệnh, để có thể sản xuất đại trà trên vùng đất lúa của huyện Can Lộc, tỉnh Hà Tĩnh

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

 Ý nghĩa khoa học

Đề tài nghiên cứu khảo nghiệm 7 giống lúa tại huyện Can lộc sẽ góp phần cung cấp dẫn liệu về một số đặc điểm nông học của các giống lúa trong điều kiện vùng sinh thái nông nghiệp huyện Can Lộc tỉnh Hà Tĩnh

 Ý nghĩa thực tiễn

Trên cơ sở nghiên cứu khảo nghiệm 7 giống lúa tại huyện Can lộc, đề tài sẽ xác định được 1-2 giống lúa có khả năng sinh trưởng, phát triển cho năng suất cao, phẩm chất tốt, sức chống chịu sâu bệnh, để có thể sản xuất đại trà trên vùng đất lúa của huyện Can Lộc, tỉnh Hà Tĩnh

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Cơ sở lý luận và thực tiễn

Nước ta có điều kiện thuận lợi, thích hợp cho việc trồng và thâm canh lúa: Thuộc vùng nhiệt đới gió mùa; lượng mưa trung bình cao (1900 – 2000 mm/năm) và phân bố theo vùng, theo tháng trong năm, trong đó tập trung 85% vào các tháng mùa mưa; có lượng nhiệt dồi dào,…Và một điều nhận thấy là trong những năm gần đây năng suất, sản lượng lúa ngày càng tăng lên, được như vậy là do chúng ta đã áp dụng nhiều biện pháp khoa học kỹ thuật tiến bộ vào sản xuất mà quan trọng nhất là công tác giống, ngày càng tuyển chọn ra nhiều bộ giống thích hợp với điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu riêng của từng vùng, thông qua khảo nghiệm lúa

Cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng đều có những yêu cầu nhất định về sinh thái Do vậy không phải một giống trồng tốt và cho năng suất tại vùng này sẽ tốt

và cho năng suất cao tại vùng khác, mà mọi tính trạng và đặc tính của giống phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện ngoại cảnh đặc biệt là nhiệt độ

Việc xác định những bộ giống có năng năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp với điều kiện ngoại cảnh cụ thể của từng địa phương là vấn đề có tính chất then chốt

và cần được quan tâm đúng mức hiện nay, và vấn đề đó chỉ được giải quyết thông qua công tác khảo nghiệm

Những năm gần đây, nhiều tiến bộ khoa học trong nông nghiệp như thuốc trừ

cỏ đặc hiệu, phân bón qua lá, phương thức làm mạ sân,…đã làm cho các giống lúa mới phát huy và thể hiện những ưu điểm vượt trội của nó, đặc biệt là tiềm năng năng suất Nhiều bộ giống lúa có lá thẳng, có khả năng quang hợp mạnh, bộ rễ phát triển, chỉ số diện tích lá đòng lớn, cây đứng, đẻ nhánh vừa phải dễ đạt được số bông cần thiết trên đơn vị diện tích nên đã đưa năng suất lên cao và ổn định

Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất hiện nay của nhiều địa phương năng suất lúa đạt chưa cao, chưa xứng với tiềm năng sẵn có vì nhiều nguyên nhân: Mật độ chưa thích hợp, thiếu phân bón, thiếu nước,…và một nguyên nhân quan trọng khác là còn thiếu những bộ giống lúa thích nghi với tình hình thực tế của sản xuất và yêu cầu ngày càng cao của con người đặc biệt là về năng suất, chống chịu và chất lượng gạo Bên cạnh đó, nhiều bộ giống đã đưa vào sản xuất những năm trước đó có hiệu quả cao nhưng hiện tại có nhiều biểu hiện xấu do thoái hóa: Năng suất phẩm chất giảm, khả

năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh và sâu bệnh kém Chính vì thế, việc bổ sung các giống lúa thay thế là việc làm cấp bách và cần kịp thời hơn nữa

Hà Tĩnh là một tỉnh thuộc miền Trung Việt Nam, một điều dễ dàng nhận thấy ở

Hà Tĩnh là khí hậu khắc nghiệt và đất đai cằn cỗi nên việc trồng lúa, thâm canh lúa gặp nhiều khó khăn Bên cạnh đó, sản xuất lúa ở Hà Tĩnh chủ yếu là tự cung tự cấp nên còn có truyền thống sử dụng nhiều bộ giống địa phương có năng suất và tính ổn định chưa cao Đồng thời việc sản xuất lúa còn manh mún, chưa có nhưng vùng chuyên canh rộng lớn mang tính chất hàng hóa như các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long hay đồng bằng Sông Hồng,…nên việc đầu tư tiền của vào nghiên cứu nhằm tìm ra các bộ giống có năng suất cao, chống chịu tốt còn rất hạn chế Công tác giống tại Hà Tĩnh chủ yếu thu thập những bộ giống có triển vọng bên ngoài vào, qua công tác khảo nghiệm nhằm chọn lọc ra những giống phù hợp nhất với điều kiện thực tế ở địa phương để đưa vào sản xuất

Trong những năm qua, ý thức được nhiều biến đổi của thời tiết khí hậu bất thường, biến động của nền kinh tế thị trường thế giới tác động vào Việt Nam mà trước hết là tác động trực tiếp đến cái ăn của từng người Đồng thời tình hình sản xuất lúa gạo đang còn đứng trước nhiều khó khăn hơn nữa: Nhiều giống lúa đang có xu hướng thoái hóa, sâu bệnh nhiễm và phá hoại ngày một nặng do kháng thuốc,…Theo số liệu

từ Sở NN & PTNN tỉnh Hà Tĩnh cho thấy: Kết quả vụ Đông Xuân 2009 -2010 toàn tỉnh gieo cấy 53.824 ha lúa, năng suất trung bình đạt 50,23 tấn/ha (ban đầu ước tính 51,7 tấn/ha) đạt 97,1 % so với kế hoạch và giảm 14,6% so với vụ Đông Xuân 2008 –

2009, sản lượng đạt 270.354 tấn, đạt 83,54% so với kế hoạch (giảm 41.354 tấn) Nguyên nhân do trong vụ sản xuất Đông Xuân 2009 - 2010 nhiều diện tích lúa trong toàn tỉnh bị nhiễm sâu bệnh nặng, đặc biệt là rầy nâu, và có một số diện tích tương đối lớn bị gặp rét lúc trổ,…

Do vậy việc ổn định lương thực trong toàn tỉnh là một nhiệm vụ chính trị quan trọng mang tính chiến lược, chính vì thế thời gian gần đây tỉnh nhà đã có nhiều đầu tư vào nông nghiệp, đặc biệt là cây lúa vì đây là cây trồng chủ đạo về cung cấp lương thực cho toàn tỉnh Hàng năm tỉnh đã cố gắng đầu tư nhiều cho Sở NN & PTNT Hà Tĩnh mà đơn vị gián tiếp là Công ty Cổ phần Giống cây trồng Hà Tĩnh nhiều cơ sở vật chất, tiền bạc, con người nhằm hoàn thiện công tác khảo nghiệm lúa Và thực tế cho thấy, trong những năm vừa qua đơn vị này đã chọn lọc và đưa vào sản xuất đại trà

nhiều giống lúa mới tốt như: TBR45, Xi 23, Nhị Ưu 838, …Nhưng so với thực tế thì chưa đáp ứng được nhu cầu về giống lúa cho toàn tỉnh, nên cần đầu tư nhiều hơn nữa trong thời gian tới để Hà Tĩnh có thể chủ động được giống lúa phục vụ cho sản xuất

Xuất phát từ cơ sở lí luận và thực tế như trên, chúng tôi đã nghiên cứu đề tài: :

““Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất gạo của một

số giống lúa thuần trồng trong vụ Hè thu 2014 tại huyện Can Lộc, Hà Tĩnh” nhằm

chọn ra một số giống đạt tiêu chuẩn đưa vào phục vụ sản xuất

1.2 Nguồn gốc và phân bố của cây lúa

1.2.1 Nguồn gốc

Cây lúa là cây ngủ cốc có lịch sử phát triển lâu đời nhất Việc thuần hóa cây lúa dại thành cây lúa trồng ngày nay là một trong những sự kiện quan trọng của loài người Từ rất lâu và cho đến ngày nay đã có nhiều nhà khoa học nghiên cứu về sự phát

sinh của cây lúa , loài lúa trồng Oryza sativa đã được thuần hoá vào khoảng 10.000

năm trước

Khi nghiên cứu về thời điểm và địa điểm xuất hiện của cây lúa nước, tác giả M.Gee (1984) cho rằng chúng đã xuất hiện cách đây khoảng 4500 năm trước Công Nguyên ở châu Á Cùng với sự phát triển của lịch sử loài người, cây lúa nước luôn là cây lương thực chính trong sản xuất nông nghiệp, tồn tại vững bền cho đến ngày nay Như vậy, cây lúa nước có nguồn gốc từ châu Á

Các di chỉ khảo cổ cho biết rằng thủy tổ của loài lúa tập trung ở dãy Hymalaya

và sau đó rãi rác ở Tây Phi, châu Úc, Nam Mỹ và Tân Guinea [6]

Tổ tiên xa xưa của cây lúa trồng ngày nay là cây lúa hoang dại sống ở châu Á

và châu Phi Ở châu Á qua các hình thái lúa dại con người đã thuần hóa và tuyển chọn

thành cây lúa châu Á (Oryza Sativa L.) Ở châu Phi cũng từ các hình thái khác nhau

của lúa dại con người cũng đã thuần hóa và tuyển chọn để trở thành cây lúa châu Phi

(Oryza glaberrima) Như vậy, chúng ta có thể thấy rằng cây lúa nước có nguồn gốc từ

lúa hoang dại

Ở Việt Nam, miền núi phía Bắc có thể là một trung tâm xuất hiện của các tổ tiên của loài lúa trồng hàng niên [6] Hiện nay, vùng Đồng bằng Bắc Bộ là một trong những vùng sinh thái của cả nước có các nguồn gen đa dạng và phong phú nhất [3]

Tuy nhiên trong nhưng năm gần đây, vấn đề nguồn gốc của cây lúa đã được thảo luận rất nhiều, với sự tham gia của nhiều nghành khoa học khác nhau như khảo cổ

học, di truyền học, sinh thái học,…vẫn còn nhiều bàn luận về nguồn gốc của cây lúa nhưng người ta vẫn khẳng định lúa là cây trồng cổ, có vai trò quan trọng bậc nhất với con người

1.2.2 Phân bố

Cây lúa có thể thích nghi rộng trong nhiều điều kiện khác nhau về sinh thái: Nhiệt đới xích đạo, cận nhiệt đới, nhiệt đới,… và tại những vùng trồng lúa này lại hình thành nên nhiều loại hình sinh thái mới khác nhau

Tuy nhiên đối với lúa trồng châu Á thì khả năng thích ứng rộng hơn, nên đã sớm du nhập sang châu Âu, châu Đại Dương và kể cả châu Phi Còn lúa trồng châu Phi thì vùng trồng chỉ thu hẹp ở Tây Phi và Guyana ở Nam Mỹ, đồng thời địa bàn có

xu hướng hẹp dần đặc biệt là khi có sự du nhập mạnh mẽ của lúa trồng châu Á

Lúa từ Ấn Độ, là cây trồng nhiệt đới châu Á, đồng thời cũng tiến hóa với cây trồng khác, di chuyển lên phía Bắc đã trở thành cây trồng ổn định ở vùng ôn đới như Nhật Bản

chỉ có một loài sativar trong genus này Sau đó năm 1833, một số nhà xếp loại khác đã

thu được nhiều loại khác nhau, có từ nhiều nguồn gốc khác nhau trên thế giới Qua phân loại lúa là cơ sở khoa học cho những nghiên cứu tìm ra các nguồn vật liệu phục

vụ cho công tác giống, đặc biệt là trong lai lúa Đồng thời phân loại lúa đã giúp các nhà khoa học tìm ra nhiều hơn các nguồn gen làm phong phú vật liệu di truyền Và tất

cả với mục đích giữ gìn nguồn gen và tạo ra ngày một nhiều hơn các giống lúa tốt, theo mục đích của con người

Khi phân loại lúa dựa vào sự thích nghi với điều kiện điều ngoại cảnh, người ta phân thành:

Lúa rẫy: Là những giống lúa có thể chịu hạn tốt, canh tác chủ yếu dựa vào nước mưa

Lúa tưới tiêu: Trồng ở vùng có nhiệt độ thích hợp hoặc nhiệt độ thấp

Lúa ruộng nước trời: Lúa ruộng cạn (5 - 25cm), sâu vừa (25 - 50 cm), thường bị

hạn hoặc bị ngập nước

Lúa thuỷ triều: Lúa nước ngọt, mặn phèn và than bùn

Lúa nước sâu: Lúa ruộng cạn (25 - 50 cm), sâu (50 - 100 cm) và thật sâu ( >100cm)

- Khi dựa vào thời gian sinh trưởng phát triển, cây lúa được phân ra làm 4 loại

sau:

Lúa rất sớm: Dưới 100 ngày

Lúa sớm: Từ 101 - 120 ngày

Lúa lỡ: Từ 121 - 140 ngày

Lúa muộn: Trên 140 ngày

- Khi phân loại lúa dựa vào địa lý người ta phân thành các nhóm sau: Indica,

Japonica và Javanica (hay Japonica nhiệt đới)

Lúa Indica thường trồng ở khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, có thân cao, dễ đổ

ngã, nhiều chồi, lá ít xanh và cong, kháng được sâu bệnh nhiệt đới

Lúa Japonica thường được được trồng ở vùng ôn đới hoặc những nơi có độ cao

trên 1.000 m (so với mặt biển), có thân ngắn, chống đổ ngã, lá xanh đậm, thẳng đứng,

hạt gạo thường tròn, ngắn hoặc trung bình,

Lúa Javanica (bulu) hay lúa Javanica nhiệt đới được trồng ở Inđônêxia, có đặc

tính ở giữa 2 loại Japonica và Indica Hình thức gần giống như lúa Japonica, có lá

rộng với nhiều lông và ít chồi Thân cứng, chắc,

Ngoài ra còn có loại lúa Oryza glaberrima được trồng ở tây châu Phi cách đây

3.500 năm Loại lúa này kháng nhiều sâu bệnh và chịu được hạn, nhưng năng suất kém

hơn những loại lúa nêu trên [6]

Dựa vào mối quan hệ giữa kiểu gen và kiểu hình của lúa người ta phân lúa

thành các nhóm sau đây:

Nhóm I: Là loài Indica điển hình, phân bố trên toàn thế giới

Nhóm II: Gồm các loài ngắn ngày, chịu hạn, lúa vùng cao được gọi là Aus và

phân bố ở tiểu lục địa Ấn Độ

Nhóm III và IV: Gồm loại lúa ngập nước của Ấn Độ và Bangladesh

Nhóm V: Gồm loại lúa thơm có ở tiểu lục địa Ấn Độ như Basmati 370

Nhóm VI: Bao gồm các loại Japonica và Javanica điển hình

1.4 Đặc điểm thực vật học

Đặc điểm thực vật học là cơ sở khoa học quan trọng phục vụ cho công tác chọn tạo giống, phân loại và nhận biết các loại giống lúa khác nhau qua các đặc điểm hình thái Đồng thời cũng là cơ sở khoa học giúp người trồng lúa chăm sóc cây lúa tốt hơn

1.4.1 Rễ lúa

Lúc mới nẩy mần, rễ bắt đầu nhú ra đó là rễ mộng Trên rễ mộng bắt đầu có những nhánh nhỏ khi rễ dài ra khoảng vài phân Rồi rễ phụ ra rất nhanh và theo từng chùm, từng vòng ở các mắt đốt rồi rễ mộng teo đi Hệ thống rễ lúa thường tập trung ở các mắt đốt sát mặt đất, mỗi mắt thường phát triển từ 5 - 25 rễ với đường kính rễ sơ cấp khoảng 0,5-1mm Và trong quá trình sinh trưởng từ rễ thứ cấp tiếp tục cho rễ thứ cấp phân nhánh, rễ thứ cấp lại cho ra các rễ tam cấp,…

Như vậy, cây lúa thuộc loại rễ chùm, phát triển từ một rễ mầm (tức rễ phôi) Làm cỏ sục bùn sẽ làm đứt các rễ con là cơ sở thúc đẩy cho cây lúa đâm thêm nhiều rễ mới,

1.4.2 Thân lúa

Thân lúa gồm nhiều mắt và lóng, thân được bao trong bẹ lá trước trổ bông và một phần nhỏ nằm ngay phía dưới bông nhô ra sau khi trổ Tổng số mắt/thân chính bằng tổng số lá phát triển trên thân cộng với 2 (số 2 là được tính thêm cho mắt của diệp tiêu và bông) Một thân cây thường có nhiều lóng Lóng trên cùng dài nhất, các lóng giảm chiều dài khi đến gốc Số lượng lóng lúa cũng khác nhau giữa các giống Đường kính của lóng lúa dao động từ 2 – 6 mm và có sự thay đổi theo vị trí lóng, loại thân và điều kiện ngoại cảnh, thời vụ

Giữa độ cao của cây lúa, thời gian sinh trưởng và năng suất cũng có những

tương quan ảnh hưởng Thường những giống lúa thuộc vào chủng indica như đa số các

giống lúa ở nước ta thường cao cây, nhưng ít đẻ nhánh mà lại dễ đổ Còn các giống

thuộc chủng japonica như các giống lúa ở Nhật Bản và Đài Loan thường cây thấp, đẻ

nhánh nhiều và ít đổ

Từ thân lúa có thể sinh ra các nhánh – lúa đẻ Ở mỗi nách lá của thân đều có một mầm nách: Mầm nhánh này có thể nằm lỳ một thời gian nếu chưa có điều kiện để phát triển rồi teo dần đi, hay sinh ra một ống đầu tiên dẹt, lớn lên dần rồi đến lá thứ hai

có cả bẹ và phiến, và từ đấy sinh ra một nhánh lúa mới Một nhánh lúa được sinh ra khi đầy đủ các điều kiện về thức ăn, nước, ánh sáng,… và thường khi lá ở nách đó phát

triển đầy đủ và cũng không bao giờ mầm này phát triển được thành nhánh nếu lá ở nách đã chết

Nếu mực nước sâu quá cũng trở ngại cho việc hình thành các mầm nách dưới, lúa đẻ nhánh chậm Nếu mực nước quá cao, có khi lúa đẻ nhánh ngay ở trên không và nhánh đó không đâm rễ được xuống đất nên phải ăn nhờ ở nhánh mẹ, cây yếu và bông ngắn Vì vậy trong canh tác lúa, lúc cây lúa bước vào đẻ nhánh phải điều chỉnh mực nước vừa phải, thường trong giai đoạn này người ta thường rút bớt nước ở mặt ruộng

Sự đẻ nhánh của cây lúa còn phụ thuộc vào đất xấu hay tốt: Nếu đất xấu cây lúa

sẽ không đẻ nhánh được hoặc đẻ nhánh rất kém, ở những chân đất này thường phải cấy nhiều dảnh

Nếu lúa đẻ nhánh muộn thì thời gian đẻ nhánh ngắn lại nên ít nhánh và bông ngắn Nên việc cây mạ đúng tuổi, bón phân tập trung, làm cỏ sục bùn sớm,…là những biện pháp hữu hiệu giúp cây lúa đẻ nhánh sớm, tập trung

Sự đẻ nhánh hữu hiệu của cây lúa có một ý nghĩa hết sức quan trọng, nó quyết định đến số bông/m2 và từ đó quyết định đến năng suất Do vậy, việc điều khiển làm sao cho cây lúa đẻ nhiều tập trung là rất cần thiết, thực hiện những biện pháp nhằm giúp cây lúa đẻ nhánh sớm, tập trung,…là khâu then chốt trong kỷ thuật trồng lúa

Khi cây lúa kết thúc đẻ nhánh thường nhận thấy sự chuyển màu từ xanh mượt sang xanh vàng Lúc này là lúc lúa đứng cái, lá đứng lên, các lóng phát triển rất nhanh, cây lúa chuẩn bị bước vào làm đòng Khi cây lúa đứng cái, các nhánh đẻ sau sẽ không

đủ các điều kiện cần thiết để phát triển thành bông lúa Lúc này cần hạn chế sự đẻ nhánh của cây lúa bằng các biện pháp như tháo nước vào ruộng, hạn chế bón phân lẻ

có thể thấy mặt trong của bẹ Phần lớn màu sắc bẹ biến mất khi lúa chín, nhưng cũng

có giống màu sắc bẹ lúa vẫn còn khi lúa chín hẳn Bẹ lúa có thể có lông tơ hoặc không

có lông tơ tùy theo giống

- Phiến lá: Phiến lá lúc đầu thẳng rồi khi phát triển ra ngoài cong dần xuống Phiến lá sau cùng bọc lấy bông thường mọc rất thẳng và cứng hơn các phiến lá khác Thường các lá phát triển sau có phiến lá to dài hơn các phiến lá của các lá phát triển trước Phiến lá dài, hình mác, mặt phiến lá có những lông nhỏ mọc từ dưới lên trên, nhưng cũng có giống không có lông hoặc có nhưng lông rất mền Màu sắc của các phiến lá thường xanh đậm, phản ánh độ phì nhiêu của đất và yêu cầu về chất mầu của

mỗi giống, các giống lúa thuộc chủng japonica thường có màu sắc đậm hơn các giống thuộc chủng indica

- Thìa lìa lá: Hình tam giác, màu trắng đôi khi phớt hồng, kéo dài trong bẹ lá, cao chừng 1 – 1,5cm

- Cổ lá: Là phần tiếp giáp giữa phiến lá và bẹ lá

- Tai lá: Là phần tiếp giáp giữa cổ và bẹ lá gồm một cặp tai, hình lưỡi liềm, có một hàng lông dài và mềm hoặc không có lông tùy theo giống Hình thể, màu sắc, kích thước của tai lúa thay đổi nhiều, nhận biết tai lúa lúc rõ nhất là lúc lúa đẻ, còn lúc chín thì nâu và khô đi

Mỗi lá có một lóng nên tổng số lá về một mặt nào đó có thể là đặc tính của một giống Thường những giống lúa ngắn ngày có ít lá hơn so với các bộ giống dài ngày

Kích thước và số lá cũng có ảnh hưởng đến năng suất của cây lúa (ảnh hưởng đến độ lớn của bông và số hạt) Những giống có nhiều lá, lá to bông thường dài, hạt sít hơn những giống có lá nhỏ, ngắn

1.4.4 Hoa lúa

Bông lúa là một chùm hoa, trục chính phân ra nhiều nhánh ở mỗi mắt Các nhánh này lại được phân chia nữa, thành ra nhiều chẽn, trên mỗi chẽn có nhiều chẽn con và mỗi chẽn con có một hoa

Trục chính của bông gồm hai phần là cuống bông và thân bông Cuống bông phát triển từ mắt cuối cùng, cùng chổ với lá chẽn và nhô ra khỏi bẹ Cuống bông và thân bông nối với nhau bằng một cái mắt, thân nhẵn hay có lông tơ Có giống cuống bông được lá chẽn bọc kín, còn có những giống thì thò ra ngoài Đặc tính này phụ thuộc nhiều vào điều kiện ngoại cảnh: Ruộng càng tốt, bông cành phát triển thì cuống phát trển càng dài và ngược lại,…

Hoa lúa là hoa lưỡng tính, có hai bộ phận chính là nhị đực và nhụy cái Thành phần của nhị cái là nuốm, vòi nhụy và noãn Nuốm có có lông để giữ hạt phấn khi rơi vào Bầu noãn dày, tròn và mang hai vòi nhụy

1.5 Phản ứng với điều kiện khí hậu

Cũng như các cây trồng khác, cây lúa cũng có những yêu cầu nhất định với điều kiện khí hậu như: Nhiệt độ, ánh sáng, lượng mưa,…

1.5.1 Nhiệt độ

Cây lúa là cây ưu nóng Nhiệt độ ảnh hưởng đến tất cả các quá trình sinh trưởng

và phát triển của cây lúa: Từ thời kỳ nẩy mộng đến ra hoa kết hạt và chín Nhiệt độ ảnh hưởng đến cây lúa thể hiện những điểm sau:

- Khoảng nhiệt độ tối thích: Đó là khoảng nhiệt độ mà ở đó cây lúa sinh trưởng

và phát triển tốt nhất, tùy theo từng giai đoạn sinh trưởng phát triển mà có nhiệt độ tối thích khác nhau: Ví dụ, nhiệt độ tốt nhất cho nẩy mộng là 30 – 360C, còn giai đoạn ra hoa là 25 – 280C

- Nhiệt độ tối thấp: Là ngưỡng nhiệt độ mà nếu xuống thấp hơn nữa sẽ ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cây lúa Ở mỗi giai đoạn khác nhau của quá trình sinh trưởng thì có nhiệt độ tối thấp khác nhau: Nhiệt độ tối thiểu cho sự nẩy mầm là 10 – 120C, còn lúc gieo nhiệt độ tối thấp ở đất và nước là 12 – 140C,…

- Nhiệt độ tối cao: Là ngưỡng nhiệt độ mà ở đó nếu tăng thêm nữa sẽ ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cây lúa, ở mỗi giai đoạn khác nhau

có nhiệt độ tối cao khác nhau: Nhiệt độ tối cao cho sự nẩy mầm là 400C, còn giai đoạn

ra hoa nhiệt độ tối cao là 390C,…

- Tổng tích ôn của cây lúa: Trong suốt đời sống của mình cây lúa cần có một tổng lượng nhiệt hữu hiệu mới ra hoa kết hạt

Nhiệt độ tối thích cho cây lúa ở Việt Nam là từ 22 – 280C, nhiệt độ dưới 200C hoặc trên 300C nếu kéo dài đều ảnh hưởng không tốt đến các quá trình sinh trưởng và

phát triển của cây lúa

Việt Nam nói chung có khí nhiệt độ tương đối thuận lợi cho cây lúa phát triển, nhất là các vùng đồng bằng ở các tỉnh từ Đèo Ngang trở vào, tuy nhiên do đặc thù của khí hậu Việt Nam là có mùa đông lạnh giá ở các tỉnh phía Bắc và gió Tây Nam khô nóng ở các tỉnh miền Trung Nên trong bố trí thời vụ cần cân nhắc phù hợp để cây lúa

có thể tránh được nhiệt độ bất thuận trong những thời điểm nhạy cảm ảnh hưởng lớn nhất đến năng suất

Với ruộng mạ, nếu gặp rét ít đầu lá mạ sẽ bị vàng, nếu gặp rét nhiều thì cả cây

có thể bị táp vàng, nếu gặp rét nặng có thể chết cả ruộng

Khi nhiệt độ xuống thấp, sức đẻ nhánh của cây lúa cũng giảm xuống do sinh trưởng ngừng lại, lúa có thể chuyển sang giỗ sớm, bông ngắn và lép nhiều

Đặc biệt lúc lúa trổ gặp rét sẽ làm trở ngại cho việc phơi mao vào mẩy ảnh

hưởng rất lớn đến năng suất, do vậy ông cha ta đã từng có câu: “Con đói thì con ăn khoai, chớ thấy lúa trổ tháng hai mà mừng” để khẳng định thêm điều đó

Nếu nhiệt độ cao quá cũng ảnh hưởng xấu đến cây lúa, nhất là trong trường hợp nắng nhiều, độ ẩm không khí thấp và gió thổi mạnh làm lá phát tán nhiều,…

Như vậy, nhiệt độ ảnh hưởng đến năng suất hạt là do ảnh hưởng tới sự đẻ nhánh, sự hình thành hạt và sự chín Ở nhiệt độ 20 – 300C, vận tốc tăng trưởng hầu như tăng tuyến tính với sự tăng nhiệt độ Ở giai đoạn 3 – 5 tuần sau gieo, nhiệt độ ảnh hưởng tới vận tốc đẻ nhánh: Do làm tăng vận tốc ra lá và hình thành mầm chồi khi

nhiệt độ tăng trong ngững tối thích

Biết được sự ảnh hưởng của nhiệt độ đối với các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây lúa là cơ sở khoa học quan trọng trong việc bố trí thời vụ thích hợp, nhằm hạn chế đến mức thấp nhất những rũi ro có thể có

Ánh sáng ảnh hưởng đến lúa không những về cường độ chiếu sáng mà còn cả

số giờ chiếu sáng và chất lượng ánh sáng:

- Cường độ ánh sáng ảnh hưởng đến quang hợp là rõ nhất: Nếu cường độ ánh sáng yếu thì quang hợp yếu, cây sinh trường không bình thường Cường độ ánh sáng còn ảnh hưởng tới từng giai đoạn sinh trưởng phát triển của cây lúa [4]

- Ảnh hưởng của chất lượng ánh sáng: Ánh sáng buổi sáng và ánh sáng buổi chiều có tác dụng khác nhau đến sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa

- Số giờ chiếu sáng: Ảnh hưởng lớn đến sự phát dục, ra hoa và kết hạt của cây lúa

Ánh sáng còn ảnh hưởng nhiều đến các giai đoạn phát dục của cây lúa Trong những giai đoạn phát dục khác nhau, cây lúa cần cường độ ánh sáng khác nhau

Ánh sáng ảnh hưởng lớn đến năng suất cây lúa, nhiều nghiên cứu cho rằng trồng lúa trong vùng nhiệt đới, bức xạ mặt trời mùa khô cao hơn mùa mưa và do vậy năng suất trong mùa mưa cao hơn mùa khô [9]

Như vậy, cũng như các cây trồng khác ánh sáng không những ảnh hưởng đến sự

ra hoa kết quả, mà còn ảnh hưởng đến nhiều mặt khác trong đời sống thực vật của cây lúa

1.5.3 Nước

Lúa là cây ưa nước, nhu cầu về nước cao nhưng có sự khác nhau giữa các giai đoạn trong qúa trình sinh trưởng phát triển của mình

Hạt thóc nẩy mầm không cần nhiều nước, nếu thừa nước thì quá trình nẩy mầm

sẽ kém, hạt giống có thể chết vì thiếu dưỡng khí Giai đoạn mà nếu nước ngập sâu, mạ

sẽ bị lướt cây – cây yếu

Trong thời kỳ đẻ nhánh nhu cầu về nước cao hơn, vì trong giai đoạn này cây lúa sinh trưởng mạnh, tạo ra nhiều thân lá Khối lượng nước trung bình để tạo ra 1 kg chất khô là 400 – 450 kg nước Giai đoạn này ruộng cần để ngập nước nhưng không nên để ngập sâu quá để bảo đảm quá trình đẻ nhánh diễn ra thuận lợi

Giai đoạn lúa đứng cái nhu cầu nước có giảm xuống một thời gian ngắn, nhưng khi hoa bắt đầu phát triển, phơi mao và vào mẫy thì nhu cầu về nươc lại cao lên Trung bình để tạo thành 1 kg hạt cần 300 – 350 kg nước

Lúc bắt đầu chắc xanh đến chín nhu cầu về nước giảm mạnh, để cho nội nhũ chín, nước nội thể sẽ được tiêu thụ phần lớn

Khối lượng nước cần thiết cho lúa trong cả quá trình sinh trưởng có thể giảm bớt tùy theo chất lượng nước, tùy theo khả năng chịu hạn của giống lúa, tùy theo nhiệt

độ, ánh sáng của thời vụ, và tùy theo nước đó là nước lưu thông hay nước tù đọng Nhưng nhìn chung các giống lúa phát tiển nhanh cần nhiều nước hơn các giống lúa phát triển chậm trên cùng một thời gian Những giống có năng suất cao cần nhiều nước

hơn những giống có năng suất thấp trong cùng một hoàn cảnh về khí hậu, đất đai Lúa trên những ruộng tốt, bón phân hợp lý cần ít nước hơn so với trên những chân ruộng xấu

Lúa là cây sống ở nước, nhưng hệ số phát tán lại kém hơn nhiều so với các cây trồng trên cạn, nhưng lúa lại cần nhiều nước vì trong mô và trong tế bào thường chứa

ít nước Vì vậy chỉ hơi thiếu nước là cây lúa không chịu nổi, quang hợp sẽ giảm đi và cây ngừng lớn Đặc biệt cây lúa mẫn cảm nhất với sự thiếu nước từ giai đạn phân bào giảm nhiễm đến trổ bông Sự thiếu nước sẽ dẫn đến bất thụ làm giảm năng suất [5]

Có nhiều chuyên gia xếp lúa thành những dạng ưa nước, cần mực nước và những hạng có thể trồng được trên cạn Nhưng thực ra những giống lúa trồng trên cạn được một cách tự nhiên chỉ sinh sống được ở những vùng mưa nhiều

Ở những vùng nhiệt đới, hạn hạn gây tác hại nghiêm trọng đến sản xuất lúa gạo Khi thực vật gặp hạn vừa mất nước vừa bị đốt nóng làm cho nguyên sinh chất bị tổn thương nặng nề do hệ keo bị thoái hóa,… Sự thiếu nước ở cây trồng có thể là do sự tác động sơ cấp tức là kết quả thiếu nước của môi trường, hoặc là do tác động của sự thiếu nước thứ cấp tức do nhiệt độ thấp, sự đốt nóng hoặc sự tác động bất lợi của muối,…

1.6 Đặc điểm di truyền của cây lúa

1.6.1 Đặc điểm thụ phấn của cây lúa

Lúa là cây tự thụ phấn, bởi nó có cấu tạo hoa lưỡng tính, bao gồm cả nhụy cái

và nhi đực trên cùng một hoa Tuy nhiên trong một hoàn cảnh cụ thể nào đó lúa cũng

có thể là cây giao phấn Trong tự nhiên tỷ lệ cây giao phấn của lúa thường dưới 2% Cây lúa có đặc điểm này là nhờ đặc điểm cấu tạo và cơ chế nở hoa cũng như thụ phấn thụ tinh của nó

Hoa lúa không có đĩa mật, không có màu sắc sặc sở, nhỏ,… nên không thu hút côn trùng, ong bướm như những loại cây trồng khác

Sự tung phấn thường xảy ra trước khi vỏ trấu dưới và trên mở, do vậy sẽ có nhiều hạt phấn rơi trên nuốm tức đầu của vòi nhụy, vòi nhụy có dung dịch keo dính phấn rất tốt nên đây chính là đặc điểm làm cho cây lúa có khả năng tự thụ phấn rất cao [5]

1.6.2 Đặc điểm bất dục của cây lúa

Theo Laser (1972), hầu hết các cây trồng đều có kiểu bất dục đực di truyền tế bào chất Còn ở cây lúa có thể có cả bất dục đực tế bào chất và bất dục đực chức năng

di truyền nhân Theo đặc điểm di truyền có thể phân thành hai loại của bất dục đực:

- Hệ thống bất dục đực bào tử thể: Hạt phấn bất dục đực được xác định bởi kiểu gen của lúa, khi kiểu gen có cấu trúc di truyền S (rr) thì tất cả các hạt phấn sinh ra đều bất dục

- Hệ thống bất dục đực giao tử thể: Hạt phấn bị thoái hóa do chính kiểu gen của hạt điều khiển

Trong hai kiểu bất dục trên thì kiểu bất dục bào tử thể thường có tính ổn định, ít chịu tác động của điều kiện môi trường…hơn là bất dục giao tử thể [10]

Dựa vào tính bất dục của cây lúa các nhà chọn tạo giống có thể thực hiện lai tạo

ra những giống lai có khả năng cho năng suất cao, chống chịu tốt,…

1.6.3 Đặc điểm di truyền của cây lúa liên quan đến năng suất

Hiện nay trên thế giới có hơn 200 triệu người thiếu lương thực, bên cạnh đó có nhiều quốc gia do nền kinh tế phát triển nên nhu cầu về gạo chất lượng ngày một cao Song song với việc chọn tạo các giống chất lượng cao thì các giống lúa có năng suất cao đang là ưu tiên hàng đầu của các nhà khoa học chọn tạo giống

Năng suất của cây lúa do đa gen quy định, các giống lúa thấp cây thường chống

đổ tốt và cho năng suất cao hơn những giống lúa cao cây Những giống có bộ lá đứng thì quần thể ruộng lúa sẽ tiếp nhận ánh sáng một cách tốt hơn nên khả năng quang hợp tốt hơn, làm cho năng suất lúa tăng cao hơn những bộ giống có bộ lá xòe Thời gian sinh trưởng ngắn hoặc dài quá đều không cho năng suất cao Những giống cho năng suất cao là những giống có sự thống nhất hài hòa của các yếu tố cấu thành năng suất,…[1]

1.7 Tình hình sản xuất , tiêu thụ và nghiên cứu lúa trên thế giới

1.7.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ

Lúa là cây lương thực dễ trồng và cho năng suất cao Tuy nhiên do điều kiện tự nhiên như địa hình, khí hậu, đất đai,…cũng như điều kiện về kinh tế, khoa học kỹ thuật,… của mỗi vùng, mỗi khu vực, mỗi nước là khác nhau, nên khả năng phát triển, cho năng suất của cây lúa cũng khác nhau Hiện nay trên thế giới có hơn 130 nước trồng lúa, được phân bố tương đối rộng từ 400 Bắc đến 530 Nam, vùng phân bố trồng

lúa là ở châu Á từ 300 Bắc đến 100 Nam Đại bộ phận lúa gạo của thế giới được sản xuất ở các nước đang phát triển chiếm hơn 95%, còn lại là các nước phát triển chiếm gần 5%

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất lúa gạo của một số nước trên thế giới

Chỉ tiêu Nước

Diện tích (1000 ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (1000 tấn)

- Về diện tích: Diện tích trồng lúa của thế giới năm 2013 tăng so với năm 2008

là 1.545.500 ha (tức 1,017%), tăng rất ít Trong đó giữa các năm trong khoảng này có

sự tăng giảm khác nhau: Năm 2005 đến 2008 diện tích giảm 4.265.380 ha Còn các năm tiếp theo diện tích trồng lúa của thế giới có tăng lên đều giữa các năm nhưng rất

ít

- Về năng suất: Năng suất lúa của thế giới năm 2013 tăng hơn so với năm 2010

là 0,69 tạ/ha Trong đó năm 2008 giảm so với 2009 là 0,28 tạ/ha, các năm sau đó từ

2008 – 2009 năng suất lúa tăng đều giữa các năm

- Sản lượng lúa: Tình hình sản xuất gạo trên thế giới từ năm 2002 đến 2012 luôn tăng trưởng về sản lượng Sản lượng gạo toàn cầu tăng 3%, so với sản lượng năm

2010 dù một số nước có gặp khó khăn về thiên tai do lũ lụt gây ra Sự gia tăng này một mặt do diện tích thu hoạch tăng 2,2% lên 164,6 triệu ha, mặt khác do năng suất tăng 0,8%, tương đương 4,38 tấn/ha Bất chấp sản lượng lúa gạo tại Thái Lan, Pakistan, Philippines, Campuchia, Lào, Myanmar bị ảnh hưởng do thời tiết không thuận lợi, nhưng châu Á vẫn sản xuất được tới 90,3%, tức 651 triệu tấn (hay 435 triệu tấn gạo) Kết quả này có được chủ yếu nhờ sản lượng tăng mạnh tại Trung Quốc, Ấn Độ, Pakistan và Việt Nam, trong đó Việt Nam năm 2012 đạt 27,12 triệu tấn, xuất khẩu 7,72 triệu tấn đứng thứ hai sau Ấn Độ, các quốc gia cung cấp gạo thuộc tốp 10 quốc gia xuất khẩu gạo hàng đầu còn lại là Pakistan, Brazil, Thái Lan Do vậy, Tuy Việt Nam cung sản lượng gạo đứng thứ hai trong các quốc gia xuất khẩu gạo nhưng cũng phải chịu sự cạnh tranh quyết liệt từ các quốc gia có nguồn cung gạo còn lại

Chúng ta có thể khẳng định rằng, trong những năm vừa qua mặc dù có những biến động nhất định về diện tích, năng suất, sản lượng lúa của thế giới, nhưng nhìn chung sản lượng vẫn tăng lên đáng kể, qua đó thể hiện một nổ lực rất lớn của của các nhà khoa học và nông dân trồng lúa trên toàn thế giới Đặc biệt là sự nghiên cứu, tuyển chọn tìm ra những giống lúa có năng suất cao, phù hợp với điều kiện ngoại cảnh cụ thể của từng địa phương, từng vùng

Tuy nhiên, tình hình sản xuất lúa ở các vùng khác nhau trên thế giới là rất chênh lệch nhau về diện tích, năng suất cũng như sản lượng,

Mặc dù lúa tập trung trồng chủ yếu ở châu Á, nhưng trên thực tế năng suất lúa ở vùng này không cao, châu Á đúng thứ 4 trên 6 châu lục trồng lúa trong khi đó năng suất cao chủ yếu tập trung tại những vùng có diện tích trồng lúa ít như châu Úc, châu

Mỹ

Sự chênh lệch về năng suất, sản lượng và diện tích giữa các vùng trồng lúa trên thế giới là khá lớn Vùng có diện tích và sản lượng cao nhất là châu Á, châu Úc là châu lục tuy đạt năng suất cao nhất (82 tạ/ha) nhưng do diện tích trồng lúa quá nhỏ, ít hơn châu Á đến 1.498 lần nên sản lượng thu được chỉ là 726.000 tấn/năm, trong khi đó châu Á đạt 447.367.000 tấn/năm Châu Mỹ cũng có năng suất lúa khá cao (63 tạ/ha) nhưng diện tích trồng lúa cũng rất khiêm tốn 1.113.000 ha, nên sản lượng chỉ đạt 7.006.000 tấn/năm

Châu Á tuy có sản lượng lúa lớn nhất trong toàn châu lục, nhưng năng suất còn thấp (36 tạ/ha) Châu Phi là châu lục có năng suất lúa thấp nhất (20 tạ/ha), tiếp đến là châu Mỹ Latinh (27 tạ/ha)

Tình hình sản xuất gạo trong mấy thập kỷ gần đây có mức tăng trưởng đáng kể, theo số liệu năm 1997 toàn thế giới có diện tích trồng lúa là 134,390 triệu ha, năng suất trung bình là 23 tạ/ha, sản lượng đạt 380,676 triệu tấn [15] Đến năm 2002 có diện tích gieo trồng là 148,366 triệu ha, năng suất bình quân là 35 tạ/ha, sản lượng 519,869 triệu tấn Như vậy, sản xuất lúa gạo đã có những tiến bộ đáng kể, nhưng nhìn chung năng suất vẫn chưa cao so với tiềm năng của nó Sở dĩ như vậy là do trình độ phát triển của khoa học kỹ thuật, cơ sở vật chất của các nước khác nhau Những nước có nền khoa học tiên tiến thường có năng suất lúa cao hơn hẳn những nước có trình độ khoa học kỹ thuật thấp

Với mục tiêu phấn đấu để đưa năng suất cao hơn nữa nhằm góp phần đáp ứng nhu cầu về lương thực cho toàn thế giới trong hoàn cảnh quá trình đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ, diện tích đất canh tác ngày càng thu hẹp với mức giảm trung bình hàng năm

là 2% là vấn đề mâu thuẫn cần được giải quyết Nhờ áp dụng nhiều biện pháp khoa học kỹ thuật vào trồng lúa, đặc biệt là sự chú ý ngày càng nhiều hơn về công tác giống, trong đó mạng lưới khảo nghiệm đóng vai trò quan trọng nhằm tìm ra những bộ giống phù hợp với tình hình cụ thể của từng vùng là vô cùng cấp bách

Với đà tăng dân số như hiện nay, theo dự tính của chuyên gia Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI thì đến năm 2025 nhu cầu lúa gạo của cả thế giới là 756 triệu tấn và trọng điểm lương thực của thế giới trong tương lai sẽ là các nước Trung Quốc, Nhật Bản, Bangladesh

Châu Á là vùng đông dân cư nhất cũng là vùng sản xuất lúa gạo chủ yếu của thế giới, chiếm khoảng 90% diện tích và 85% sản lượng lúa gạo

+ Tình hình xuất khẩu gạo của các nước trên thế giới:

Ấn độ là nước xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới, tiếp đến là Việt Nam và Thái Lan Hiện này tình hình xuất khẩu gạo trên thế giới đang có nhiều biến động lớn, do trong một thời gian ngắn gần đây thế giới phải trải qua nhiều diễn biến phức tạp: Tình hình bạo lực trên thế giới leo thang, thiên tai xảy ra nghiêm trọng ở nhiều nước trên thế giới (động đất ở Trung Quốc, lũ lụt ở Inđônêxia, ) và đặc biệt là giá dầu không ngừng tăng lên, tất cả những biến động đó đã tác động mạnh mẽ đến tình hình xuất

khẩu lúa gạo trên thế giới đăc biệt là giá gạo đã tăng lên mạnh trong một thời gian ngắn và đang diễn biến hết sức phức tạp

Bảng 1.2 :Tình hình xuất khẩu gạo của các nước trên thế giới năm 2013

Đơn vị: Triệu tấn

STT Tên nước Sản lượng

xuất khẩu TT Tên nước

Sản lượng xuất khẩu

+ Tình hình nhập khẩu gạo trên thế giới: Năm 2012 các nước châu Phi nhập khẩu 10,5 triệu tấn, giảm 2% so với năm 2011 Nguồn cung dồi dào là nguyên nhân

khiến một số nước như Benin, Guinea, Sierra Leone và Tanzania cắt giảm lượng gạo

nhập khẩu Tổ chức FAO cũng cho biết lượng gạo nhập khẩu của Ai Cập năm 2012 là

100 nghìn tấn, giảm so với mức 350 nghìn tấn năm 2011 Nigeria, quốc gia nhập khẩu nhiều gạo nhất tại châu Phi, cũng giảm lượng gạo nhập khẩu 8%, ở mức 1,9 triệu tấn Ngoài lý do sản lượng năm 2011 tăng thì việc chính phủ áp đặt các biện pháp bảo vệ hoạt động sản xuất trong nước cũng là nguyên nhân khiến nhập khẩu tại quốc gia này suy giảm Nằm trong mục tiêu đến năm 2015 trở thành quốc gia tự cung về gạo, Chính phủ Nigeria sẽ áp dụng mức thuế suất 25% đối với lúa gạo nhập khẩu bắt đầu từ ngày

1 tháng 7 năm 2012 Ngoài ra, chính phủ có kế hoạch nâng thuế nhập khẩu gạo từ 20% lên 40% Điều này có nghĩa là mặt hàng sẽ có mức thuế nhập khẩu 50% và đến 31 tháng 12 năm 2012 sẽ tăng lên 100% Triển khai các biện pháp này sẽ đánh dấu một sự thay đổi trong chính sách hải quan của Nige- ria, theo đó trong những năm gần đây quốc gia này đã có những điều chỉnh giảm về thuế suất phù hợp với lộ trình của Chương trình thuế quan chung trong Cộng đồng Kinh tế các quốc gia Tây Phi Trong khi đó, một số thị trường lớn khác trong khu vực như Senegal sẽ tăng 4% lượng gạo nhập khẩu lên ở mức 780 nghìn tấn Cote d’Ivoire và Nam Phi tăng lên ở mức tương ứng là 900 nghìn và 950 nghìn tấn

Các nước châu Mỹ Latinh và vùng Caribe nhập khẩu gạo cũng tăng 6% lên 3,7 triệu tấn trong năm 2012 Brazil sản lượng trong nước giảm nên phải tăng lượng gạo nhập khẩu lên 800 nghìn tấn, cao hơn 200 nghìn tấn so với năm 2011 Thiếu hụt sản lượng tại Haiti, Mê-xi-cô, Panama và Peru cũng buộc các quốc gia phải nhập khẩu gạo nhiều hơn Trong khi đó, sản lượng tại Colombia có những dấu hiệu phục hồi sẽ là yếu

tố khiến lượng gạo nhập khẩu năm 2012 nước này trở về mức bình thường (khoảng 20 nghìn tấn) Đất nước Cuba, với sản lượng giảm 5% nên lượng gạo nhập khẩu năm

2012 là 570 nghìn tấn Phù hợp với mục tiêu tự cung tự cấp, giới quan chức Cuba thông báo nước này đang hướng tới việc thay thế 117 nghìn tấn gạo nhập khẩu bằng lượng gạo sản xuất trong nước

Tại các nước châu Âu, lượng gạo nhập khẩu của 27 nước EU khoảng 1,7 triệu tấn, tăng 4,8% so với năm 2011 Tuy nhiên, kể từ tháng 1 năm 2013, châu Âu đã tăng cường các biện pháp nghiêm ngặt hơn đối với gạo và các sản phẩm làm từ gạo có nguồn gốc từ Trung Quốc, sau hàng loạt vụ phát hiện các loại gạo biến đổi gen (GMO)

kể từ năm 2010 Theo quy định mới, tất cả các thương nhân phải gửi thông báo nếu nhập khẩu gạo từ Trung Quốc, thời gian đến và địa điểm nhập hàng, tiến hành kiểm tra các lô hàng trước và sau khi giao hàng xem có bất kỳ loại sinh vật biến đổi gen trái phép nào không Quy định này sẽ được tiến hành rà soát lại sau 06 tháng có hiệu lực

và được coi là quy định có giá trị cao nhất trong số các quy định tương tự có hiệu lực

từ năm 2008, thời điểm lô hàng đầu tiên của Trung Quốc bị phát hiện là thuộc loại gạo biến đổi gen Theo số liệu chính thức, năm 2012 là năm thứ hai liên tiếp lượng gạo nhập khẩu của châu Âu từ Hoa Kỳ tăng 650.000 tấn, trong đó theo tổ chức FAO cho biết Liên bang Nga tiếp tục mua thêm 180.000 tấn trong năm 2013

Hiện nay, Châu á là khu vực xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới, châu phi là những nước nhập khẩu gạo mạnh nhất trên thế giới do trình độ thâm canh của người dân đang còn rất nhiều hạn chế

1.7.2 Tình hình nghiên cứu

1.7.2.1 Tình hình thu thập, nghiên cứu nguồn vật liệu khởi đầu

Thu thập và nghiên cứu nguồn vật liệu khởi đầu là tiền đề quan trọng để giữ gìn nguồn gen, nghiên cứu tạo ra giống mới theo mục đích của con người

- Nguồn gen cây lúa đã và đang được thu thập và bảo tồn trên thế giới trong đó Viện nghiên cứu quốc tế IRRI là một trong những trung tâm bảo tồn, lưu giữ và nghiên

cứu nguồn gen lúa rất lớn Có khoảng 90.000 giống lúa trồng trên khắp thế giới đã được lưu giữ tại đây

- Trung tâm quốc tế nghiên cứu nông nghiệp nhiệt đới CIAT ở Colombia được thành lập năm 1997 tại Pamira, với nhiệm vụ thu thập tập đoàn các loại giống cây trồng như lúa, đậu xanh, lạc, của châu Mỹ nhiệt đới [2]

- Chương trình phân tích genome cây lúa tại Nhật Bản đã ghi nhận được 30.000 gen Các nhà khoa học Nhật đã sử dụng 7.000 YAC (nhiễm sắc thể nhân tạo nấm men dùng làm vecto mang DNA) và 2.300 DNA marker để xây dựng bản đồ di truyền và bản đồ vật lý về cây lúa

- Năm 1996, tập thể tác giả Đại học Cornell (Mỹ) đã công bố một phát hiện rất

lý thú về lúa hoang dại Oryza rufipogon, nó có chứa các gen điều khiển năng suất cao

liên kết chặt chẽ với QLT marker (QLT: Quantitative trait locus) [3]

Hiện nay trên thế giới, những nghiên cứu tạo giống lúa mới đều tập trung chủ yếu theo hai hướng: Hướng nghiên cứu cải thiện phẩm chất gạo đó là các giống lúa thơm đặc sản và các ứng dụng công nghệ sinh học để tạo ra các giống lúa có hàm lượng dinh dưỡng cao và khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất lợi tốt

* Những thành tựu chọn tạo giống cho năng suất cao

Lúa có năng suất cao trước tiên phải kể là những nghiên cứu về lúa lai:

Thập kỷ 30 của thế kỷ 18 các nhà khoa học trên thế giới đã bắt đầu chú ý đến hiện tượng ưu thế lai ở thực vật Kolereiter (1763) đã nghiên cứu ưu thế lai ở cây thuốc

lá, ở cây ngô đã được Bell mô tả 1878 và đến năm 1904 Shull đã ứng dụng thành công Nhờ áp dụng ưu thế lai, nhiều giống cây trồng cao sản, chất lượng đã được tạo ra với nhiều loại cây trồng [11] Ở cây lúa, J.W.Jones (1926) là người đầu tiên báo cáo về sự xuất hiện ưu thế lai trên các tính trạng số lượng và năng suất Thành công trong việc ứng dụng hiện tượng ưu thế lai ở lúa gạo tạo ra tổ hợp lai có ưu thế lai cao, đã được gieo cấy trên diện tích rộng, và thành tựu nổi bật nhất là của Trung Quốc trong 3 thập niên cuối thế kỷ 29

Quá trình lai lúa ở Nhật cho kết quả từ 1927 Các nhà khoa học Nhật Bản đã tạo

ra được nhiều giống lúa Japonica lùn, thân cứng, có tiềm năng năng suất cao Nhật

Bản là quốc gia hàng năm đưa vào sử dụng giống mới nhiều nhất thế giới, có hơn 70%

là giống mới trong sản xuất hàng năm, cũng chính vì vậy mà năng suất lúa của nước này luôn dẫn đầu thế giới

Đầu những năm 1930 và 1940 các nhà khoa học của Nhật và Đài Loan đã tạo ra

các giống Japonica thích hợp cho vùng khí hậu nhiệt đới gọi là “ponlai”

Về thành tựu lúa lai trong những thập niên gần đây không thể không nhắc đến Trung Quốc: Thành tựu rực rỡ nhất về lúa lai là của Viên Long Bình, sau hai năm thí nghiệm ông đã thành công trong việc tạo ra giống lai năm 1976 và đã đưa ra sản xuất đại trà, thực sự đã có hiệu quả cao, năng suất cao hơn giống lúa bố mẹ từ 20 – 30%

Từ khi có lúa lai ba dòng ra đời, đã nhanh chóng được đưa vào sản xuất trong thực tế

và đem lại hiệu quả kinh tế cao, năng suất có thể đạt tới 10 tấn/ha như Sán ưu 63, Sán

ưu Quế 99,…[7] Tuy nghiên cứu về lúa lai muộn hơn so với một số nước khác, nhưng năm 1974 đã giới thiệu tổ hợp lai cho ưu thế lai cao và quy trình sản xuất hạt lai 3 dòng năm 1975 Đến năm 2001 Trung Quốc đã có 32 tổ hợp lai 2 dòng được đưa vào sản xuất trên diện rộng trên nhiều vùng lúa khác nhau, và đến năm 2002 đã có trên 10 dòng EGMS được sử dụng để tạo ra các tổ hợp lai 2 dòng dùng cho sản xuất lúa lai thương mại

Việc nghiên cứu chọn tạo các giống lúa lai có năng suất cao đưa vào sử dụng ngày càng càng được mở rộng ở nhiều nước trên thế giới như: Trung Quốc (1976), Braxin (1976), Hàn Quốc (1989), Indonexia (1989), Triều Tiên (1980), Ấn Độ (1994),

Mỹ (1994), Liên Bang Nga (2000) và Việt Nam (1992)

Vào năm 1926, J.W.Jones (Mỹ) bắt đầu nêu vấn đề ưu thế lai của lúa khi khảo sát lúa ở Đài Loan Tiếp đến là các nhà chọn giống trên thế giới như: B.S.Kadem (Ấn

Độ, 1937), F.B.Brown (Malaixua, 1953),…cũng như các nhà khoa học của Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc, Liên Bang Nga,…

* Chọn giống lúa chất lượng cao: Hiện nay, nhu cầu ăn no không phải là vấn

đề của nhiều quốc gia, đặc biệt là các nước đang phát triển Vì thế mà nhu cầu về lúa gạo chất lượng đang trở thành vấn đề được chú ý của nhiều nước Đã có nhiều thành

tựu về lúa chất lượng trên thế giới:

+ Nhật Bản cùng một số nước khác đang thực hiện một chương trình nghiên

cứu nối tiếp các genome của giống lúa Japonica Nipponbere nhằm làm sáng tỏ nhiệm

vụ của gen và áp dụng vào lai tạo giống chất lượng

+ Một thành tựu lớn trong việc tạo ra giống lúa có chứa hàm lượng lớn Vitamin

A do hai nhà khoa học là GS Ingo Potrycus (Thụy Sĩ) và Dr Peter Bayer (Đức) Họ đã

thành công khi đưa vào cây lúa dại (TT 309) các gen của vi khuẩn (Ewinia) và cDNAs

từ Nacissus Pseudorcissus để tạo thành hạt lúa màu vàng có chứa nhiều carotenid

* Chọn giống chống chịu với điều kiện bất thuận và sâu bệnh

+ Ngày nay, đã có nhiều thành tựu trong việc tạo ra giống chống chịu bằng chuyển gen: Các nhà khoa học đã chuyển gen tạo thành chất Trypsin của đậu rằn cho cây lúa để chống sâu đục thân năm vạch và sâu đục thân màu hồng

+ Nhiều loại côn trùng gây hại, nấm, vi khuẩn,…trên cây lúa có tính đa dạng về địa lí và thời gian Tính đa dạng này thường được biểu hiện thông qua sự khác biệt về độc tính và sự khác biệt về cây chủ có tính kháng Phương pháp phân tích RFLP và RADP đã được áp dụng trong việc tạo ra các giống lúa kháng bệnh như

* Kháng rầy nâu: Sự dụng RFLP để lập bản đồ gene kháng với rầy nâu đã được

ghi nhận thông qua trường hợp thu nhận gene kháng từ lúa hoang dại Oryza australiensis vào lúa trồng Oryza sativa L (Ishii và cộng sự, 1994)

* Kháng đạo ôn: Nhiều cứu bản đồ RELP nhằm mục đích phân lập các QTL điều khiển tính kháng bệnh đạo ôn, đã được thực hiện tại viện lúa IRRI (Wang và cộng

sự, 1992) Nghiên cứu này đã tìm hiểu di truyền kháng bệnh đạo ôn trên giống Moroberekan, một giống lúa rẫy địa phương của Tây Phi có tính kháng đạo ôn ổn định (Bonman và Mackill, 1998)

* Kháng bệnh bạc lá: Các phân tích di truyền đã chứng minh có sự hiện diện của ít nhất 19 gene kháng bệnh bạc lá ở lúa (Ogawa và Khush, 1989; Kinoshita và cs, 1992) Người ta đã sử dụng quần thể phân ly để xác định tính đồng phân ly giữa RELP marker và các gen Xa-1, Xa-2, Xa-3, Xa-4, Xa-5, Xa-10 và Xa-21 Gen Xa-5, Xa-21 là

những “gene tags”(vật đánh dấu gene) rất hữu dụng trong chọn lọc một chương trình

lai, tạo ra các giống lúa kháng bệnh bạc lá có hiệu quả

1.8 Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa ở Việt Nam

Ngành trồng lúa Việt Nam đã có từ rất lâu đời, trong quá trình phát triển và đi lên đã trãi qua nhiều thăng trầm:

- Trước Cách Mạng Tháng Tám, do khoa học kỹ thuật về sản xuất lúa chưa phát triển, cộng thêm chính sách áp bức bóc lột nặng nề của thực dân Pháp và tay sai phong kiến nên đã kìm hãm sự phát triển của sản xuất nông nghiệp, không có sự đầu tư làm cho năng suất lúa của nước ta rất thấp, bình quân chỉ đạt 13 tạ/ha

- Sau Cách Mạng Tháng Tám, chính quyền thuộc về tay nhân dân, ruộng đất tịch thu được đưa về tay người lao động Đặc biệt đã có sự quan tâm nhiều hơn của Đảng và Nhà nước về công tác thủy lợi, đắp đê giữ nước để tưới cho hàng ngàn ha canh tác Cuối năm 1945 đến năm 1955, hệ thống thủy lợi đã tưới cho hơn 717.880 ha lúa chiêm và 203.367 ha lúa mùa

- Sau khi thống nhất đất nước năm 1975, do hậu quả của chiến tranh để lại rất nặng nề nên những năm đầu của hòa bình sản xuất còn hết sức bấp bênh không ổn định, sản lượng lúa chỉ đạt khoảng 10 – 12 triệu tấn/năm Nhưng chỉ sau một thời gian ngắn do có sự chuyển đổi thời vụ và sử dụng giống lúa thấp cây thích hợp với điều kiện sinh thái từng vùng đã đưa năng suất lúa tăng lên nhanh chóng Năm 1994, cả nước sản xuất được 26.198.500 tấn lương thực trong đó sản xuất lúa gạo đạt 23.528.300 tấn, chiếm tỷ lệ 89,9%, bình quân mỗi năm tăng 650.061 tấn lúa gạo Năng suất lúa tăng từ 22,3 tạ/ha (năm 1976) lên 35,8 tạ/ha (năm 1994), bình quân mỗi năm tăng 3,6% Trong lịch sử Việt Nam, đây là giai đoạn phát triển nổi bật nhất, đặc biệt là sau năm 1985 đến nay Đó là kết quả của sự kết hợp hài hòa giữ sức lao động sáng tạo của tập thể cán bộ khoa học nông nghiệp trong nhiều năm với sự lao động cần cù chịu khó của nông dân và chính sách hợp lý của Nhà nước

Trong những năm gần đây tình hình sản xuất lúa gạo đã có những bước tiến đáng kể, năng suất và sản lượng không ngừng tăng lên, đã khẳng định được vị thế của Việt Nam trên trường Quốc tế trong sản xuất và xuất khẩu lúa gạo

- Về diện tích: Từ năm 1994 đến 2000 diện tích trồng lúa ở nước ta tăng 1.068.400 ha, tăng tương đối mạnh và đồng đều giữa các năm, năm sau tăng hơn so với năm trước Vì thời gian này nhà nước ta có nhiều chính sách mở rộng diện tích trồng lúa, mật độ dân số còn thưa, chưa có sự chuyển đổi mạnh mẽ diện tích trồng lúa sang những cây trồng khác hoặc sang nuôi trồng thủy sản có giá trị kinh tế cao hơn

Nhưng từ năm 2000 đến 2005 diện tích trồng lúa có xu hướng giảm xuống, năm

2005 giảm so với 2000 là 327.400 ha, vì trong giai đoạn này Nhà nước đang có chính sách chuyển đổi một phần diện tích đất trồng lúa sang sử dụng vào mục đích khác như: Làm đường giao thông, trường học, công sở, chuyển sang những cây trồng có giá trị kinh tế cao,…tuy vậy đến năm 2005 diện tích trồng lúa vẫn tăng lên được 741.000 ha

so với năm 1994

Đạt được những kết quả này do trong những năm qua chúng ta đã nhập nội, nghiên cứu lại tạo và sử dụng nhiều bộ giống có khả năng chống chịu tốt, năng suất cao và phù hợp với điều kiện sinh thái từng vùng Đồng thời đã có nhiều ứng dụng tiến

bộ khoa học kỹ thuật vào canh tác lúa như: Chuyển đổi mùa vụ, bón phân, tưới nước, phương thức gieo cấy, mật độ gieo cấy hợp lý

Bảng 1.3 Tình hình sản xuất lúa của Việt Nam từ 2006÷2012

Năm

Lúa cả năm Diện tích

(Nguồn Niên giám thống kê Việt Nam 2013)

Nhìn chung trong những năm vừa qua, trong thời kỳ đổi mới nền nông nghiệp nông thôn Việt Nam và nhất là ngành sản xuất lúa gạo đã đạt được những thành tựu vô cùng rực rỡ và quan trọng, giải quyết được vấn đề an ninh lương thực Quốc gia, bảo đảm ổn định và phát triển kinh tế xã hội, từng bước cơ cấu lại nền kinh tế và là tiền đề quan trọng để Việt Nam bước vào thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước

Và sự tăng trưởng đó đã đưa Việt Nam từ một nước không đủ cung cấp gạo trong nước, hàng năm phải nhập khẩu thêm 0,8 triệu tấn gạo vươn lên thành nước xuất khẩu gạo đứng thứ hai trên thế giới Từ 1989 nước ta chính thức tham gia vào thị trường lúa gạo thế giới với số lượng xuất khẩu 1,42 triệu tấn/năm Và từ đó đến nay,

hạt gạo của nước ta luôn luôn có mặt trên thị trường thế giới với số lượng ngày một tăng cao đạt ngưỡng xuất khẩu gần 8 triệu tấn/năm

1.8.2 Tình hình nghiên cứu

Giống cây trồng nói chung và giống lúa nói riêng là đầu vào quan trọng bậc nhất của sản xuất nông nghiệp, một giống tốt có thể nâng năng suất cao hơn giống bình thường lên tới 30% hoặc cao hơn nữa Việt Nam là một trong những nước có nấc thang nhảy vọt thần kỳ trong sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là trong sản xuất lúa gạo Đạt được những thành tựu to lớn đó là nhờ sự đầu tư, quan tâm to lớn của Đảng, Nhà nước trong công tác khảo nghiệm, lai tạo các giống lúa ở các Viện, Trung tâm Nghiên cứu, các Trường Đại học,…về con người, tài chính, khoa học kỹ thuật, nhằm tuyển chọn ra nhiều giống mới có năng suất cao phẩm chất tốt, chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất lợi và sâu bệnh phá hoại để được đưa vào sản xuất đại trà

Từ những năm 1910 Việt Nam đã bắt tay vào công tác bảo tồn nguồn gen của các giống lúa, đặc biệt là các giống lúa địa phương nhằm phục vụ cho công tác nghiên cứu và chọn tạo giống lúa sau này

Từ năm 1918 các nhà khoa học của Viện Cây lương thực và thực phẩm đã thu thập được tới 3.691 giống lúa Trong đó có 3.186 mẫu thu thập từ hơn 30 nước trên thế giới và 505 giống lúa địa phương [8]

Trường Đại học Nông nghiệp I đã tiến hành thu thập, đánh giá và bảo quản được 750 mẫu giống lúa có tiềm năng năng suất, phẩm chất tốt, phản ứng khá với sâu bệnh, chống chịu với điều kiện bất lợi [13]

Hiện nay có khoảng 6.000 giống địa phương được giữ tại ngân hàng gen Hà Nội Viện lúa đồng bằng Sông Cửu Long đã thu thập và bảo quản trên 18.000 mẫu giống lúa cổ truyền và hơn 160 mẫu lúa hoang dại Hay tại trung tâm Tài nguyên Di truyền Thực vật của Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam cũng đã thu thập

và bảo quản trên 5.000 mẫu giống lúa địa phương Đó thực sự là những nguồn gen quí giá cho công tác giống [2]

Bên cạnh bảo tồn nguồn gen của các giống lúa, trong những thập niên vừa qua Việt Nam đã tích cực nghiên cứu tạo ra nhiều giống lúa mới có năng suất cao, phẩm chất tốt, đưa vào phục vụ cho sản xuất

- Thành tựu nổi bật nhất góp phần lớn vào nâng cao năng suất lúa là trong những năm qua Việt Nam đã đưa lúa lai vào sản xuất: Hiện nay, giống lúa lai chủ yếu

còn phải nhập từ bên ngoài vào (chủ yếu từ Trung Quốc) như: Khang Dân, Hải Phong, Thấy rõ được giống là đầu vào quan trọng trong sản xuất nông nghiệp, nên trong những năm gần đây chúng ta đã từng bước nghiên cứu và làm chủ được công nghệ sản xuất hạt giống F1 và chuyển giao đến hầu hết các tỉnh gieo trồng lúa lai trong

cả nước như: Hải Phòng, Thái Bình, Bắc Ninh, Hải Dương, Lào Cai, Điện Biên, Hoà Bình,

Giống VN10 từ tổ hợp lai A4/Rumani45 được công nhận 1989 do Trường Đại học Nông nghiệp I Hà nội lai tạo [9]

Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam tạo ra giống V14 vào năm 1981

và đã được công nhận năm 1988 [9]

Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Viện di truyền Nông nghiệp, Viện bảo

vệ thực vật và Trường Đại học Nông nghiệp I Hà nội đã sưu tập nghiên cứu hơn 20 dòng A (Trân sán 97A, VLD 93-1A, IR 58025A,…) và khoảng 10 dòng R (Quế, Minh khôi 63, Minh khôi 67, Trắc 64, Minh Dương 64,…) [18]

Sự dụng ưu thế lai, các nhà khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã tạo ra một số giống có triển vọng như OM 3007 - 42 - 94, OM 3007 - 4 - 12, OM 3007 - 12 – 27, đây là những giống đang được trồng tốt ở đồng bằng sông Cửu Long

Những năm gần đây, các cơ sở khoa học nước ta đã chọn tạo được một số dòng CMS và dòng phục hồi đã tạo một số tổ hợp lai 3 dòng như: HYT56, HYT57, HYT58, HYT75, HYT76, HYT77, HYT78, DH40-2, DH40-3, DH40-4, DH40-5, H1, H2, và một số ít tổ hợp 2 dòng như: VN-01/CE-64, VN-01/212, Vn-01/18,… [20]

Cùng với sự phát triển của lúa lai 3 dòng các nhà khoa học của Trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội đã công bố các công trình nghiên cứu chọn tạo dòng TGMS và kết quả sử dụng các dòng này trong việc sản xuất lúa lai 2 dòng ỏ Việt Nam Bước đầu trong nghiên cứu phổ phục hồi hữu dục, khả năng giao phấn tự do và một số đặc tính nông sinh học khác của một số dòng TGMS Viện di truyền Nông nghiệp bằng đột biến thực nghiệm kết hợp với các phương pháp lai tạo, chọn lọc và nuôi cấy mô tế bào

đã tạ ra dòng TGMS mới Trên cơ sở các dòng này, các tổ hợp lai lúa hai dòng đầu tiên

ở Việt Nam như TGMS-VN1/D21, TGMS-VN/D24, VN-01/D118,…đã được tạo ra [12]

- Bên cạnh đưa lúa lai vào sản xuất, trong những năm gần đây Việt Nam đã thành công trong việc tạo ra các giống bằng phương pháp đột biến kết hợp phương

pháp lai tạo chọn lọc và nuôi cấy mô tế bào, đã tạo ra một số dòng TGMS mới trên cơ

sở của các dòng này, các tổ hợp lai hai dòng đầu tiên được tạo ra: TGMS-VN1/DT21, TGMS-VN1/DT24, DT- 01/ DT118,

- Với vị thế là nước xuất khẩu gạo đứng thứ hai của thế giới, nhưng một thực tế cho thấy giá gạo của Việt Nam trên thị trường thế giới vẫn còn thấp Nguyên nhân lớn

là chất lượng gạo của Việt Nam còn thấp hơn các nước khác Trong những năm gần đây, lúa chất lượng đã được quan tâm nhiều hơn trong nghiên cứu, và kết quả chúng ta đạt được rất khả quan

Đã có nhiều giống lúa tẻ chất lượng cao và lúa nếp được tạo ra bằng phương pháp lai hữu tính như: P1, P4, P6, P8, trong đó có hai giống P4 và P6 đã được mở rộng ra sản xuất [8]

Viện khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam đã tạo ra khá nhiều giống lúa

có chất lượng gạo khá cho vùng thâm canh như X21, BM 9849, BM 9855, HYT 57, HYT 100,… [11] Viện nghiên cứu lúa đồng bằng Sông Cửu Long đã sử dụng phương pháp ứng dụng công nghệ sinh học (market phân tử, nuôi cấy túi phấn) kết hợp với khảo nghiệm đồng ruộng để chọn tạo giống lúa ngắn ngày, năng suất cao, chất lượng gạo tốt như OM1490, OM2517, OM3536, OM2717, OM2718,OM3405, OM4495, OM4498,

- Bên cạnh nghiên cứu để chọn tạo ra nhiều giống lúa năng suất cao, phẩm chất tốt, các nhà khoa học nông nghiệp Việt Nam còn rất quan tâm đến việc khắc phục khả năng chống chịu với sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh: Viện lúa đồng bằng Sông Cửu Long đã áp dụng thành công kỹ thuật đột biến bằng hóa chất và bằng nuôi cấy mô trên

giống lúa thơm Jasmine 85 mục đích tạo giống lúa thơm có phẩm chất như Jasmine 85

nhưng khắc phục được nhược điểm của giống lúa này là dễ nhiễm sâu bệnh

- Để đưa một giống lúa ra sản xuất đại trà phải qua công tác khảo kiểm nghiệm Hiện nay, ở Việt Nam mạng lưới khảo nghiệm lúa đã có hầu hết ở các tình thành trên

cả nước, trong đó Trung tâm Khảo kiểm nghiệm Giống cây trồng Trung Ương là một trong những đơn vị mạnh nhất Trong những năm 1990 – 1994 Trung tâm này đã khảo nghiệm trên 150 giống lúa Năm 1996 – 1997 tiến hành khảo nghiệm 31 giống lúa mới Năm 1998 – 1999 trung tâm đã tiến hành khảo nghiệm 235 giống lúa và đã có nhiều giống mới đã được công nhận và đưa vào sản xuất đại trà như: OM1490, MTL141, Xi23, Nếp BM9603, Xuân số 11, Nếp K12, KC90, NT90,…[16]

Viện lúa đồng bằng Sông Cửu Long là một trong những Viện chủ chốt trong khảo nghiệm tìm ra những giống lúa mới của các tỉnh miền Nam, từ khi thành lập (1977) đến này đã tiến hành nhiều đề tài nghiên cứu và đã có hơn 50 giống lúa được

Bộ công nhận và đưa vào sản xuất đại trà Trong đó có 21 giống (mang tên OM) được lai tạo tại Viện và đã đưa vào sản xuất đại trà 18 giống trong số đó Đồng thời Viện đã gửi hơn 100 giống lúa các loại về các trung tâm khảo nghiệm của các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long và các tỉnh miền Bắc, và đã có hàng chục giống thích ứng với những nơi khảo nghiệm này

1.8.3 Tình hình sản xuất lúa ở Hà Tĩnh

Hà Tĩnh là một tỉnh thuộc duyên hải Bắc miền Trung với địa hình khí hậu rất phức tạp, địa hình thổ nhưỡng bị chia cắt đa dạng bởi sông ngòi đồi núi Diện tích trồng lúa không có những vùng chuyên canh rộng lớn mà chủ yếu là những dãi hẹp trải dài ven biển, có diện tích khoảng 101,8 ngàn ha (2006) Nhìn chung, điều kiện tự nhiên ở Hà Tĩnh không thực sự thích hợp cho cây lúa phát triển, nhưng đây là cây trồng cung lương thực chính, do vậy toàn tỉnh phải nổ lực hết sức mình trong sản xuất lúa gạo mới có thể đáp ứng được nhu cầu lương thực của toàn dân

Bảng1.4 Diện tích trồng lúa tại Hà Tĩnh 2000 – 2006

Đơn vị tính: ha

Chỉ tiêu

Năm

Lúa đông xuân Lúa hè thu Lúa mùa Tổng diện tích

( Nguồn Niên giám thống kê tỉnh Hà Tĩnh 2014)

Tổng diện tích trồng lúa của Hà Tĩnh từ 2009 đến 2013 giảm xuống tương đối nhiều, năm 2009 giảm so với năm 2013 là 1890 ha tức giảm 1,8 % Số diện tích giảm này được chuyển sang đất sử dụng với mục đích khác như làm đường giao thông, trường học, đất nuôi trồng thủy sản, Trong đó diện tích đất trồng lúa mùa giảm nhiều nhất, do lúa mùa ở Hà Tĩnh là vụ trồng phụ, năng suất không cao nên nông dân thường

chuyển sang trồng một số loại cây có giá trị kinh tế cao hơn như đậu lạc, khoai lang, rau,…

1.8.3.2 Năng suất lúa ở Hà Tĩnh từ 2009 đến 2013

Năng suất lúa của Hà Tĩnh từ 2009 đến 2013 tăng lên tương đối lớn, so với năm 2009, năng suất năm 2013 tăng 2,3 tạ/ha, đặc biệt là năng suất lúa Hè thu tăng 4,6

1.8.3.3 Sản lượng lúa của Hà Tĩnh từ 2009 - 2013

Mặc dù diện tích giảm qua các năm nhưng sản lượng lúa ở Hà Tĩnh vẫn tăng lên đáng kể do năng suất tăng lên khá nhanh trong những năm gần đây Năm 2006 sản lượng tăng hơn so với năm 2001 là 61.762 tấn (tăng 14,91 %) Trong đó lúa Đông Xuân là vụ lúa có sản lượng tăng lên nhiều nhất (so với năm 2001 thì năm 2006 tăng hơn 48.477 tấn, tăng 20,89%) Lúa Hè Thu cũng tăng lên tương đối nhiều (năm 2006 tăng hơn 2001 là 19.697 tấn tức 12,6%) Còn lúa mùa sản lượng giảm, năm 2006 giảm

so với năm 2001 là 6.412 tấn, tức giảm 24,5%

Bảng 1.6 Sản lượng lúa của Hà Tĩnh 2009 - 2013

1.8.4 Tình hình sản xuất trên địa bàn huyện Can Lộc

1.8.4.1 Các điều kiện ảnh hưởng đến sản xuất Hè thu trên địa bàn huyện

Can Lộc là một huyện trọng điểm về sản xuất lúa của tỉnh Hà Tĩnh, nằm ở vị trí trung tâm của tỉnh, có diện tích 33.372 ha, diện tích đất chuyên trồng lúa là 12.000 ha, dân số trên toàn huyện là 189.000 người, trong đó lao động trong nông nghiệp chiếm 71,6% trong cơ cấu lao động( số liệu thống kê năm 2013) có điều kiện về hạ tầng phục

vụ sản xuất khá hoán thiện, nguồn nước đảm bảo, nên hàng năm diện tích, năng suất, sản lượng lúa đều đạt kế hoạch đặt ra

Cùng với vụ Xuân, Hè thu là một trong hai vụ chính sản xuất lúa Nước tưới đảm bảo do hệ thống thủy lợi của huyện đảm bảo( toàn huyện có 7 hồ đập lớn, 30 km kênh mương nội đồng được kiên cố hóa), toàn huyện có 20 máy gặt đập liên hợp, 130 máy làm đất các loại… việc ứng dụng sâu, rộng cơ giới hóa trong sản xuất nông nghiệp đã giải phóng sức lao động và tiết kiệm chi phí nhân công trong sản xuất, đặc biệt là sản xuất Hè thu có thời gian ngắn khí hậu ổn định…, nên so với các huyện lân cận, diện tích lúa hè thu của Can Lộc đều lớn hơn Tuy nhiên, so với vụ Xuân, vụ Hè thu có năng suất và sản lượng lúa đều thấp hơn, do vậy công tác nghiên cứu, khảo nghiệm các loại giống ngắn ngày phù hợp với điều kiện khí hậu của vùng đang là một vấn đề bức thiết

1.8.4.2 Diện tích đất trồng lúa từ năm 2009 – 2013

Từ số liệu trên thấy rằng, từ năm 2009 – 2013 diện tích đất trồng lúa của huyện Can Lộc có xu hướng tăng nhanh Sau chuyển đổi đất nông nghiệp giai đoạn 2, huyện

đã ban hành nhiều chính sách đồng bộ như hỗ trợ giống mới vào sản xuất, hỗ trợ nông dân áp dụng cơ giới hóa nông nghiệp, kiên cố hóa kênh mương… làm cho sản xuất nông nghiệp thuận lợi do vậy đã mở rộng được diện tích sản xuất đất nông nghiệp

Biểu 1.7 Diện tích đất trồng lúa huyện Can Lộc từ năm 2009 – 2013

ĐVT Ha Chỉ tiêu

Năm Lúa đông xuân Lúa hè thu Cả năm

( Nguồn: Niên gián thống kê huyện Can Lộc 2013)

1.8.4.3 Năng suất lúa của huyện Can Lộc từ 2009 – 2013

Biểu 1.8 Năng suất lúa của huyện Can Lộc từ 2009 – 2013

ĐVT: Tạ/ha

Chỉ tiêu Năm Lúa đông xuân Lúa hè thu Cả năm

( Nguồn: Niên gián thống kê huyện Can Lộc 2013)

Qua số liệu trên ta thấy năng suất lúa của huyện Can Lộc tăng nhanh trong giai đoạn 2009 – 2013 Có được kết quả trên là do trong 5 năm qua, huyện Can Lộc đã làm tốt công tác chuyển đổi giống cây trồng ( chuyển 100% đất trồng lúa sang sản xuất

Xuân muộn ở vụ xuân), Người dân đã áp dụng nhiều giống mới có năng suất cao như BTE1 ( 73 tạ/ha), Nhị ưu 838 ( 70 tạ/ha), VTNA2 (62 tạ/ha)

1.8.4.4 Sản lượng lúa huyện Can Lộc giai đoạn 2009 – 2013

Biểu 1.9 Sản lượng lúa huyện Can Lộc giai đoạn 2009 – 2013

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung nghiên cứu

Đề tài tập trung nghiên cứu khảo nghiệm các giống lúa tại huyện Can Lộc tỉnh

Hà Tĩnh với các nội dung sau đây:

(1) Đánh giá các đặc điểm sinh trưởng, phát triển và năng suất của 7 giống lúa

(2) Đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh của 7 giống lúa

(3) Đánh giá một số chỉ tiêu về phẩm chất, chất lượng gạo của một số giống lúa có

khả năng được lựa chọn để sản xuất đại trà

2.2 Vật liệu phục vụ nghiên cứu

Vật liệu nghiên cứu của đề tài là 7 giống lúa thuần đưa vào khảo nghiêm

và giống đối chứng là Khang dân 18

Bảng 2.1 Nguồn gốc giống lúa thí nghiệm

TT Tên giống lúa Nguồn gốc giống

2 TBR 225 Viện Cây lương thực, thực phẩm

3 LTH35 Viện Cây lương thục, thực phẩm

4 LTH31 Viện Cây lương thục, thực phẩm

5 DQ11 Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

6 ĐD2 Viện Khoa học Nông nghiệp Bắc Trung bộ

7 QR18 Công ty cổ phần Giống cây trồng Trung ương

8 CXT30 Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Bố trí và các công thức thí nghiệm

- Thời vụ: vụ lúa Hè thu 2014

- Số lượng giống: 8 giống (kể cả giống đối chứng)

- Địa điểm: xã Khánh Lộc, huyện Can Lộc, tỉnh Hà Tĩnh

- Bố trí thí nghiệm

+ Kiểu bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn

toàn RCB, 3 lần nhắc lại với 8 giống (kể cả giống đối chứng)

+ Công thức thí nghiệm: Mỗi giống là một công thức thí nghiệm