ĐÁNH GIÁ VẬT LIỆU LÚA CẠN THU THẬP TỪ CÁC TỈNH MIỀN NÚI PHÍA BẮC

Lúa cạn được trồng chủ yếu ở các nước châu Á, châu Mỹ La Tinh, Caribean và châu Phi. Diện tích lúa cạn trên Thế giới được khoảng 14 triệu ha hay 9% của tổng số diện tích trồng lúa của Thế giới. Mặc dù sản xuất lúa cạn tương đối ít nhưng có tầm ảnh hưởng quan trọng ở nhiều nước, vì rất nhiều nông dân canh tác loại lúa này. Khoảng 100 triệu người sống phụ thuộc vào lúa cạn, sử dụng như là thức ăn chính của họ. Lúa cạn chỉ chủ yếu trồng ở những vùng nhiệt đới ẩm ướt. Ở Châu Á, phần lớn lúa cạn được trồng ở các vùng đồi núi, có độ dốc từ 0% đến trên 30%. Ở Châu Phi, lúa cạn được trồng trên đất đồi có độ dốc từ 0 20% trong vùng ẩm ướt và đất rừng ẩm thấp. Ở Châu Mỹ La Tinh và Caribbean, lúa cạn được trồng ở những vùng đất có độ dốc từ 0 10%.

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Lúa gạo là một trong những cây lương thực quan trọng của con người,cây lúa được xếp vào vị trí thứ 2 sau cây lúa mì về diện tích và sản lượng.Hiện nay, nhu cầu lúa gạo trên Thế giới ngày một tăng, theo dự báo của tổ chứcNông lương Thế giới (FAO) trong những năm 1990 - 2025 thì lúa gạo sản xuấtphải tăng mỗi năm 2,1% là cần thiết để bảo hộ cho sự tăng dân số 1,7% mỗinăm Nhưng trong 164 triệu ha đất trồng lúa hiện nay, có khoảng 20% diện tíchđang canh tác trong điều kiện khô hạn hoặc phụ thuộc vào nước mưa tự nhiên

Sự khan hiếm về nước tưới phục vụ cho nông nghiệp đã được báo động trongnhiều hội nghị khoa học của Thế giới gần đây Khô hạn sẽ là yếu tố tự nhiên ảnhhưởng lớn nhất đến an toàn lương thực của Thế giới Tài nguyên nước phục vụcho nông nghiệp không phải là vô tận, bên cạnh đó là áp lực dân số kèm theo sựphát triển đô thị sẽ làm gia tăng nhu cầu nước phục vụ dân sinh và cho phát triểncông nghiệp Do đó, việc đưa cây trồng chịu hạn vào sản xuất là một trongnhững vấn đề đáng phải quan tâm Đối với ngành sản xuất lúa gạo thì lúa cạn làmột giải pháp

Lúa cạn được trồng chủ yếu ở các nước châu Á, châu Mỹ La Tinh,Caribean và châu Phi Diện tích lúa cạn trên Thế giới được khoảng 14 triệu hahay 9% của tổng số diện tích trồng lúa của Thế giới Mặc dù sản xuất lúa cạntương đối ít nhưng có tầm ảnh hưởng quan trọng ở nhiều nước, vì rất nhiềunông dân canh tác loại lúa này Khoảng 100 triệu người sống phụ thuộc vào lúacạn, sử dụng như là thức ăn chính của họ Lúa cạn chỉ chủ yếu trồng ở nhữngvùng nhiệt đới ẩm ướt Ở Châu Á, phần lớn lúa cạn được trồng ở các vùng đồinúi, có độ dốc từ 0% đến trên 30% Ở Châu Phi, lúa cạn được trồng trên đất đồi

có độ dốc từ 0 - 20% trong vùng ẩm ướt và đất rừng ẩm thấp Ở Châu Mỹ La

Tinh và Caribbean, lúa cạn được trồng ở những vùng đất có độ dốc từ 0 - 10%.

Việt Nam là một nước đang phát triển, sản xuất nông nghiệp còn chiếmmột tỷ trọng lớn trong nền kinh tế quốc dân Đất đồi núi chiếm ba phần tư diệntích lãnh thổ, ở những vùng đồi núi đất nông nghiệp chủ yếu là đất dốc, kémmàu mỡ và chưa có hệ thống tưới tiêu chủ động, canh tác lúa và cây lương thựckhác chủ yếu nhờ nước trời Lúa cạn được đồng bào miền núi canh tác như mộtcây trồng chính, ở mỗi địa phương nhiều loại giống lúa đã được đưa vào sảnxuất, chất lượng gạo thơm ngon trở thành những đặc sản

Chính vì vậy, để nâng cao năng suất và chất lượng lúa trong điều kiện khôhạn, nhằm chọn lọc và lưu giữ những nguồn giống lúa cạn tốt Từ đó có thể đưa

ra các đề nghị và khuyến cáo cho các nhà làm chính sách và quy hoạch, chúng

tôi tiến hành thực hiện đề tài: " Đánh giá nguồn vật liệu lúa cạn thu thập từ các tỉnh miền núi phía Bắc và nghiên cứu khả năng sinh trưởng phát triển của một số giống có triển vọng tại Thái Nguyên"

2 Mục tiêu nghiên cứu và yêu cầu của đề tài

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Đánh giá đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh trưởng phát triển, năng suất

và chất lượng của các giống lúa cạn thu thập từ các tỉnh miền núi phía Bắc

So sánh và chọn ra các giống lúa cạn có triển vọng đưa vào sản xuất

2.2 Yêu cầu của đề tài

- Theo dõi được các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển của các giống lúa

- Xác định một số chỉ tiêu sinh lý và đặc điểm hình thái của các giốnglúa tham gia thí nghiệm

- Theo dõi và đánh giá được các chỉ tiêu chống chịu

- Theo dõi các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài

- Giúp học viên vận dụng kiến thức khoa học vào thực tiễn sản xuất và

nâng cao trình độ nghiên cứu.

- Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo cho sinh viên và nhữngngười có liên quan, góp phần phát triển ngành sản xuất lúa

- Lưu giữ nguồn vật liệu cho nghiên cứu khoa học sau này

3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

So sánh các giống lúa cạn có triển vọng để chọn ra giống có năng suất

cao, chống chịu tốt để khuyến cáo đưa vào sản xuất góp phần nâng cao hiệuquả kinh tế cho người dân

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Lúa cạn được trồng trên đất dễ rút nước, không bị ngập, không có bờbao và nhờ vào nước trời Đặc tính nổi bật của lúa cạn là năng suất thấp vàđược trồng bởi nhiều nông dân nghèo trên các loại đất kém màu mỡ ở hầu hếtnhững vùng núi cao Năng suất bình quân của các giống lúa này rất thấp chỉvào khoảng hơn 1 tấn/ha Trong bốn thập niên qua, đầu tư vào khảo cứu vàphát triển loại lúa này khá nhiều trên Thế giới nhưng các thành quả chưa đượctương xứng và diện tích trồng lúa cạn tổng thể đang giảm dần Điều này cónghĩa là các kỹ thuật tạo ra từ các cuộc nghiên cứu chưa thích ứng với tìnhtrạng kinh tế - xã hội của người nông dân bản địa (Vũ Tiến Hoàng, 1995) [11]

Chiến lược sử dụng nguồn vật liệu bản địa đang được khuyến khích đốivới các loại cây trồng, đặc biệt là những tính trạng như tính chống chịu khôhạn, chống chịu mặn, v.v Chọn tạo giống lúa thích nghi với kỹ thuật canh táctiết kiệm nước hoặc chống chịu khô hạn là nhu cầu cấp bách Bên cạnh đó,nguồn vật liệu bản địa còn được sử dụng làm nhiệm vụ kết hợp lai xa, lai khácloài hoặc khai thác tính trạng thơm ngon từ giống cổ truyền vào giống cao sản

Trong công tác chọn tạo giống cây trồng và vật nuôi nói chung cũng nhưchọn tạo giống lúa nói riêng, mục tiêu của nhà tạo giống là khai thác tính đadạng di truyền hay những biến dị có lợi của nguồn gen hiện có trong tự nhiênhoặc được tạo mới bằng các phương pháp nhân tạo Ở cây lúa là một tập hợpnguồn gen quý tương ứng với nhiều hệ sinh thái lúa khác nhau và hình thành hệsinh thái lúa cạn, lúa nước sâu, lúa chịu mặn,.v.v Dựa vào đặc tính biến dị và

di truyền này mà con người không ngừng thành công trong công tác lai tạo vàchọn lọc giống cây trồng, nhiều kiểu gen mới cho năng suất cao, chống chịu vàphẩm chất tốt đã được chọn tạo

1.1.1 Khái niệm về lúa cạn

Trên Thế giới, các nhà khoa học đã có nhiều khái niệm về cây lúa cạnnhư:

Chang T.T và Bardenas (1965) [24] cho rằng: "Lúa cạn là loại lúa đượcgieo hạt trên các loại đất khô, có thể là đất dốc hoặc đất bằng phẳng nhưngkhông có bờ, khiến cây lúa sống phụ thuộc hoàn toàn vào độ ẩm do nước mưacung cấp"

Theo Garity D.P (1984) [25] thì lúa cạn được coi là lúa trồng trong mùamưa trên đất cao, đất thoát nước tự nhiên, trên những chân ruộng được đắp bờhoặc không có bờ và không có lượng nước dự trữ thường xuyên trên bề mặt.Lúa cạn được hình thành từ lúa nước, nhờ quá trình thích ứng với những vùngtrồng lúa thường gặp hạn mà xuất hiện những biến dị chịu hạn ngày càng cao

Vì vậy, giống lúa cạn có khả năng sinh trưởng bình thường khi ở ruộng nước

Theo Michael Aurodau tại Hội thảo "Lúa rẫy ở Cao Bằng, Việt Nam", từngày 9 - 11/3/1994 và theo định nghĩa tại Hội thảo tại Bouake, Bờ biển Ngà thìlúa cạn là loại lúa được trồng trong điều kiện mưa tự nhiên, đất thoát nước,không có sự tích nước trên bề mặt, không được cung cấp nước và không có bờ

Các nhà chọn giống Việt Nam cũng khái niệm về lúa cạn tương tự nhưtrên Tác giả Bùi Huy Đáp (1978) [3] định nghĩa: “Lúa cạn là loại lúa gieotrồng trên đất cao như là các loại hoa màu trồng cạn khác, không tích nướctrong ruộng và hầu như không bao giờ được tưới thêm Nước cho lúa chủ yếu

do nước mưa cung cấp hay được giữ lại trong đất”

Theo Nguyễn Gia Quốc (1994) [16] thì lúa cạn được chia làm 2 dạng:

- Lúa cạn thực sự (lúa rẫy, Dry rice hoặc Upland rice): là loại lúathường được trồng trên các triền dốc của đồi núi, không có bờ ngăn và luônluôn không có nước Cây lúa hoàn toàn sử dụng lượng nước mưa ngấm trongđất để sinh trưởng và phát triển

- Lúa cạn không hoàn toàn (lúa nước trời, Rainfed upland rice): là loại lúatrồng ở triền thấp, không có hệ thống tưới tiêu chủ động, cây lúa sống hoàntoàn bằng nước mưa tại chỗ, nước mưa có thể dự trữ trên bề mặt ruộng đểcung cấp cho cây lúa.

1.1.2 Sự phân bố của cây lúa cạn

Lúa cạn được trồng chủ yếu trên ba lục địa là châu Á, châu Phi và châu

- Vùng đất cao, màu mỡ, mưa ngắn (SF)

- Vùng đất cao, kém màu mỡ, mưa ngắn (SU) ở một số nước Tây Phi

Ở Việt Nam, Vũ Tuyên Hoàng, Trương Văn Kính và Ctv… (1995) [12]

đã phân vùng lúa cạn theo loại hình đất trồng ở nước ta như sau:

- Đất rẫy (trồng lúa rẫy): nằm ở các vùng trung du miền núi phía Bắc,miền Trung, Tây Nguyên và một phần của Đông Nam Bộ

- Đất lúa thiếu nước hoặc bấp bênh về nước (trồng lúa nhờ nước trời):nằm rải rác ở các vùng đồng bằng, trung du, đồng bằng ven biển Đông vàNam Bộ, kể cả đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sông Cửu long, kể cả diệntích đất bằng phẳng nhưng không có hệ thống thuỷ nông hay hệ thống thuỷnông chưa hoàn chỉnh vẫn nhờ nước trời hoặc có một phần ít nước tưới, ruộng

ở vị trí cao thường xuyên mất nước

1.2 Tình hình sản xuất lúa trên Thế giới và ở Việt Nam

1.2.1 Tình hình sản xuất lúa trên Thế giới

1.2.1.1 Tình hình sản xuất lúa nước

Diện tích canh tác lúa trên Thế giới trong vài thập kỷ gần đây có xuhướng tăng, song tăng mạnh nhất vào những thập niên 90 của thế kỷ XX và

có xu hướng ổn định từ những năm đầu của thế kỷ XXI và đạt 164 triệu hanăm 2011 Về năng suất của lúa cũng tăng dần qua các năm và tăng nhanhnhất vào thập niên 90 Từ thập niên 90 và những năm đầu của thế kỷ XXInăng suất lúa tăng chậm lại song nhìn chung năng suất tăng gần gấp đôi từ27,48 tạ/ha năm 1980 lên 43,82 tạ/ha vào năm 2011 Sản lượng lúa Thế giớităng từ 396,8 triệu tấn năm 1980 lên trên 721 triệu tấn năm 2011 (Bảng 1.1)

Bảng 1.1: Tình hình sản xuất lúa trên Thế giới trong vài thập kỷ gần đây

(Nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (Nghìn tấn)

(Nguồn: FAO STAT năm 2012) [37]

Theo FAO sản lượng lúa Thế giới năm 2011 đạt gần 722 triệu tấn(tương đương 480,4 triệu tấn gạo) so với 466,6 triệu tấn gạo năm 2010, tăng2,9% Sản lượng tăng cao do mở rộng diện tích canh tác lên đến 164 triệu ha

và được mùa ở nhiều Quốc gia như: ở châu Á sản lượng lúa đạt 653 triệu tấn

do được mùa ở Pakistan, Campuchia, Nepal, Philippines và Việt Nam hay mởrộng diện tích canh tác ở Bangladesh, Trung Quốc, Ấn Độ, Pakistan và Việt

Nam Tại châu Phi sản lượng cũng đạt 25,5 triệu tấn do được mùa ở Ai Cập,Guinea, Nigeria Châu Mỹ la tinh và vịnh Caribean cũng được mùa ở cácnước ngoại trừ Ecuador và Peru

Kim ngạch xuất khẩu gạo của các nước trên Thế giới đạt 34,5 triệu tấnvào năm 2011, tăng 3 triệu tấn so với năm 2010 Các nước có sản lượng vàxuất khẩu lúa gạo cao nhất đó là Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Bangladesh,Việt Nam, Thái Lan, Brazil, Mỹ và và Pakistan (Bảng 1.2)

Bảng 1.2 Một số nước có sản lượng và xuất khẩu cao trên Thế giới

Quốc gia Sản lượng (triệu tấn) Xuất khẩu (triệu tấn)

(Nguồn: FAO & USDA năm 2012)[37]

Trung Quốc là quốc gia có sản lượng cao nhất đạt 137 triệu tấn vàonăm 2011 tăng 3 triệu tấn so với năm 2010 Tiếp theo là Ấn Độ và Indonesia,Việt Nam đứng thứ 4 về sản lượng đạt 25,9 triệu tấn vào năm 2010 và 26,6triệu tấn vào năm 2011 Quốc gia có khối lượng gạo xuất khẩu nhiều nhất làThái Lan 10,5 triệu tấn, Việt Nam đứng thứ 2 với 7,2 triệu tấn

giới là 164 triệu ha, trong đó châu Á có 148,7 triệu ha thì có 68,1 triệu hachiếm 45,8% thường bị thiên tai đe dọa, có 55,5 triệu ha thường bị thiếu nướcchiếm 37,4%, trong số này 19,16 triệu ha là đất cạn (lúa rẫy - upland rice),36,4 triệu ha đất hoàn toàn nhờ nước trời (rainfed rice), đất ngập nước chiếm12,5 triệu ha Năng suất lúa ở vùng đất khó khăn đạt 0,8 - 1,7 tấn/ha, chỉ bằng

20 - 40% năng suất lúa của vùng chủ động nước Các giống lúa gieo cấy trênvùng này phần lớn là giống địa phương có đặc điểm dài ngày, cao cây, chống

đổ kém, năng suất thấp nhưng chất lượng gạo ngon

Vào những năm cuối thế kỷ 20 toàn Thế giới trồng 19,1 triệu ha lúa cạnchiếm 13,2% diện tích trồng lúa thế giới Trong đó, châu Á trồng 10,7 triệu

ha, 6,1 triệu ha ở Mỹ La Tinh và 2,3 triệu ha ở châu Phi Tỷ lệ lúa cạn ở Mỹ

La Tinh chiếm tới 75% và châu Phi là 50% Năng suất trung bình của lúa cạntrên 1 tấn/ha những nơi thuận lợi có thể đạt 2,5 tấn/ha (IRRI,1986) [27]

Ở châu Á, khoảng 50% đất trồng lúa là canh tác nhờ nước trời và mặc dùnăng suất lúa ở những vùng có tưới đã tăng gấp 2 - 3 lần 30 năm trước đâynhưng ở vùng canh tác nhờ nước trời năng suất tăng lên ở mức rất nhỏ, bởi vìnhững vùng này việc sử dụng những giống lúa cải tiến rất khó khăn do môitrường không đồng nhất và biến động (Kwan Chai A.G,1972) [28]

Ở châu Phi, lúa cạn đóng vai trò quan trọng hơn trong sản xuất lúa củavùng, được trồng trên khoảng 2,7 triệu ha, đại diện 40% của tổng số diện tích.Lúa cạn được trồng nhiều ở Cote d’Ivoire, Guinea, Guinea Bissau, Congo,Madagascar, Sierra Leone và một số nước khác theo phương pháp du canh,tương tự như trồng ngô, lúa miến và vừng Diện tích trồng lúa cạn của vùngnày không thuyên giảm mà còn có phần gia tăng vì nhu cầu lúa gạo của vùngtăng nhanh độ 6% mỗi năm trong thập niên vừa qua Lúa cạn thường trồng xen

kẽ với các cây màu khác, hoặc luân canh với ngô, sắn, khoai lang Gần đây cógiống lúa mới gọi là Nerica cho năng suất cao và ngắn ngày được phổ biến ở

các nước Tây Phi, Guinea là nước đầu tiên trồng đại trà loại lúa này (YinongYang and Lizhong Xiong, 2003) [36].

Ở châu Mỹ La Tinh, tầm quan trọng của lúa cạn cũng khá cao, chủ yếu ởBrazil (vùng Cerrado khô hạn) và Colombia, lúa cạn được trồng trên 2,9 triệu

ha hay 76% của tổng số diện tích lúa của vùng và sản xuất 5,8 triệu tấn lúa hay33% tổng số sản lượng lúa của vùng trong giữa thập niên 1990 Lúa cạn củachâu Mỹ La Tinh đang sút giảm nhiều, chủ yếu ở Brazil (giảm 40%), vì Chínhphủ cắt giảm bao cấp trong sản xuất Lúa cạn ở Cerrado của Brazil có tínhthương mại, được trồng luân canh với đậu nành và đồng cỏ, và được cơ giớihóa hoàn toàn từ lúc làm đất đến khi thu hoạch, biến chế và bảo quản Nhưngtrong các khu rừng ẩm ướt, lúa này được trồng theo kiểu du canh, năng suấtbình quân cao hơn các vùng khác, đạt 2 - 3 tấn/ha (Ray Wu and Ajay Garg,2003) [33]

1.2.2 Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam

1.2.2.1 Tình hình sản xuất lúa nước

Lúa nước được xem là loại cây trồng và mùa vụ chính quan trọng nhất

ở Việt Nam Sự hình thành và phát triển sản xuất lúa nước ở nước ta có lịch

sử truyền thống lâu đời và có ảnh hưởng lớn đến đời sống của người dân ViệtNam có khoảng 9,3 triệu ha đất nông nghiệp, phần lớn diện tích đất dành chotrồng lúa là chính khoảng 4,3 triệu ha (chiếm khoảng 46% diện tích đất nôngnghiệp) Từ năm 1990 đến nay, sản lượng lúa gạo Việt Nam liên tục tăngtrưởng nhờ biện pháp kỹ thuật canh tác tốt, đưa giống mới vào sản xuất vàmột phần nhờ mở rộng diện tích canh tác hàng năm

Năm 1990 diện tích canh tác lúa của Việt Nam có khoảng 1,46 triệu ha,đến năm 2000 tăng lên 3,39 triệu ha và đến năm 2011 tăng lên gấp đôi với7,65 triệu ha Năng suất lúa bình quân 3,18 tấn/ha vào năm 1990 và 4,2 tấn/havào năm 2000 đã tăng lên 5,53 tấn/ha vào năm 2011 Năm 2012 năng suất đạt

mức cao nhất từ trước đến nay là 5,7 tấn/ha Sản lượng lúa ở nước ta năm

1990 chỉ dừng lại ở 19,23 triệu tấn nhưng đến năm 2000 đã đạt được 32,51triệu tấn Năng suất và diện tích canh tác tăng không ngừng đã giúp Việt Namlần đầu tiên đạt sản lượng ở mức cao nhất từ trước tới nay là 42,31 triệu tấnvào năm 2011 Năm 2012 đạt khoảng 40 triệu tấn, số liệu được thống kê ởbảng 1.3

Bảng 1.3: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của Việt Nam qua các

thời kỳ đến nay Năm Diện tích (triệu ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (triệu tấn)

(Nguồn: Tổng cục thống kê năm 2012) [23]

Bên cạnh việc tăng năng suất lúa, Việt Nam đã chú trọng đến nâng caochất lượng của lúa gạo Những giống lúa cổ truyền như Tám Ấp Bẹ, Támxoan, Dự, nếp cái Hoa vàng, nếp Hòa Bình, nếp Hải Phòng, Nàng nhen, Nàngthơm Chợ Đào đã được phục tráng và mở rộng diện tích sản xuất

Về xuất khẩu gạo, từ năm 1989 Việt Nam đã trở thành nước xuất khẩugạo đứng hàng thứ hai trên Thế giới, lượng gạo xuất khẩu hàng năm khoảng3,5 triệu tấn gạo Năm 2009 lần đầu tiên Việt Nam đạt 6,05 triệu tấn gạo xuấtkhẩu Sản lượng xuất khẩu đó không những được duy trì mà còn tăng liên tiếptrong năm 2010 (6,75 triệu tấn) và năm 2011 (7,11 triệu tấn) Theo số liệumới nhất Việt Nam đã xuất khẩu hơn 7,5 triệu tấn vào năm 2012 Sản lượnggạo xuất khẩu của Việt Nam đã cung cấp lương thực cho trên 120 Quốc giatrên toàn Thế giới Dưới đây biểu đồ thể hiện sản lượng gạo và giá trị kimngạch xuất khẩu của Việt Nam từ năm 1989 đến 2011

Hình 1.1 Sản lượng gạo xuất khẩu của Việt Nam (1989 - 2011)

Để đảm bảo vấn đề an ninh lương thực và giữ vị trí là một trong nhữngnước xuất khẩu lúa gạo đứng hàng đầu Thế giới, một vấn đề đặt ra đó là cầnthâm canh tăng vụ, tập trung nguồn lực và trí lực cho việc nghiên cứu lai tạo

ra các giống lúa mới có năng suất cao, chất lượng tốt, thích ứng với điều kiệnngoại cảnh, ít sâu bệnh, chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất lợi Nhằmnâng cao cả về mặt giá trị xuất khẩu, cần tiếp tục thực hiện chiến lược pháttriển lúa chất lượng cao phục vụ cho công tác xuất khẩu lúa gạo trong nhữngnăm tiếp theo

1.2.2.2 Tình hình sản xuất lúa cạn

Lúa cạn đã được trồng trên các vùng đất dốc từ lâu đời và đã trở thànhtập quán của đồng bào dân tộc ít người Những tỉnh miền núi, diện tích trồnglúa cạn chiếm tỷ lệ rất lớn như Lai Châu có 52,83%, Sơn La 48,35%, Gia Lai38,6%, KonTum 21,2%, Lào Cai 27,08%, Điện Biên 27%, Đắc Lắc17,5% v.v Các giống lúa cạn hiện trồng chủ yếu là giống lúa truyền thống,lâu đời như Tẻ vàng, Tẻ đỏ, Tẻ trắng, Tẻ nương Mộc Châu, Tẻ mèo, Mộ, Nếpnương, Nếp khẩu nhoi, Mố.v.v Các giống này mặc dù vẫn được ưa chuộng

1,37 1,46

2,05

4,56 3,39

5,2 4,68 6,05 6,75 7,11

như một thứ đặc sản, nhưng đã nhiều năm gieo trồng không qua tuyển chọnnên năng suất hiện đã rất thấp (Nguyễn Đức Thạnh, 2000) [19] Nguyên nhânchủ yếu là do lúa cạn được trồng bằng những giống không qua tuyển chọn,phương thức trồng theo quảng canh, đất bị khai thác cạn kiệt, không được bónphân bổ sung Phần lớn đất trồng lúa cạn là đất dốc, hàng năm bị rửa trôimạnh, độ phì đất bị giảm nhanh chóng làm cho nguồn dinh dưỡng tự nhiên bịcạn kiệt.

Theo kết quả thống kê của Cục Khuyến nông - Khuyến lâm năm 2011

cả nước có khoảng 440.000 ha lúa cạn, chủ yếu phân bố ở Trung du và miềnnúi phía Bắc (210.000 ha), Tây Nguyên (128.000 ha), Duyên hải miền Trung(77.000 ha), Đông Nam bộ (23.000 ha), Đồng bằng sông Cửu Long (2.000ha) Theo báo cáo của các địa phương, sản lượng lúa cạn toàn quốc năm

2011 đạt khoảng 880 nghìn tấn Tuy chiếm một diện tích không lớn so vớidiện tích lúa nước nhưng lúa cạn là cây trồng truyền thống, là phương thứcgiải quyết lương thực tại chỗ đối với đồng bào các dân tộc ít người vùng núi.Phát triển lúa cạn góp phần ổn định đời sống, hạn chế du canh du cư đốtnương làm rẫy, giữ gìn, bảo vệ môi trường sinh thái

1.3 Tình hình nghiên cứu lúa trên Thế giới và ở Việt Nam

1.3.1 Tình hình nghiên cứu lúa trên Thế giới

1.3.1.1 Tình hình nghiên cứu lúa nước

Vào đầu những năm 1960, Viện nghiên cứu lúa gạo Quốc tế IRRI đãđược thành lập ở Philippines Viện đã tập trung vào lĩnh vực nghiên cứu laitạo và đưa ra sản xuất nhiều giống lúa các loại, tiêu biểu như các dòng IR,Jasmin Đặc biệt vào cuối thập niên 60 giống IR8 được trồng phổ biến ở ViệtNam đã đưa năng suất lúa tăng lên đáng kể “Cuộc cách mạng xanh” từ giữathập niên 60 đã có ảnh hưởng tích cực đến sản lượng lúa của châu Á Nhiều

tiến bộ kỹ thuật đã được tạo ra để nâng cao năng suất và sản lượng lúa gạo(IRRI, 1986) [27].

Nhiều nước ở châu Á có diện tích trồng lúa lớn, có kỹ thuật thâm canhtiên tiến và có kinh nghiệm dân gian phong phú, có đến 85% sản lượng lúatrên Thế giới tập trung chủ yếu ở 8 nước châu Á, đó là: Trung Quốc, Ấn Độ,Indonesia, Bangladesh, Thái Lan, Việt Nam, Myanma và Nhật bản (NguyễnThị Lẫm, 1999) [15]

Viện Nghiên cứu và Phát triển Nông nghiệp Malaysia (MARDI) đã đưa

ra giống lúa MRIA 1 có khả năng chịu nhiệt, không đòi hỏi nhiều nước, và cóthể được gieo trồng trái vụ, được phát triển thông qua sự hợp tác với Việnnghiên cứu lúa gạo Quốc tế, MRIA 1 có thời gian chín sau 90 ngày và có khảnăng kháng nhiều bệnh hơn

Trung Quốc là nước đầu tiên sử dụng thành công ưu thế lai của lúa vàosản xuất Đây là thành công có tính quyết định đến việc tạo ra các tổ hợp lai 3dòng và 2 dòng sau này Về chiến lược phát triển lúa lai của Trung Quốctrong thế kỷ XXI là phát triển lúa lai hai dòng và đẩy mạnh nghiên cứu lúa laimột dòng Trung Quốc đã nghiên cứu và lai tạo được những giống lúa lai tốt

có ưu thế lai cao như: Bồi Tạp Sơn Thanh, Q4, Q5, Nhị ưu 838, Bắc ưu 64,San ưu 63, Bắc thơm số 7, Bồi Tạp 49,… Những năm gần đây những giốnglúa có năng suất, chất lượng cao như: Khang dân 18, Ải Mai Hương, Ải HòaThành,… được Trung Quốc chọn tạo (Xiong L.KS Schumaker, 2002) [35]

Ấn Độ là nước có diện tích trồng lúa đứng đầu thế giới, đồng thời cũng

là nước đi đầu trong cuộc “cách mạng xanh” về đưa các tiến bộ khoa học kĩthuật, nhất là đưa giống mới vào sản xuất, làm năng cao năng suất và sảnlượng của Ấn Độ Viện nghiên cứu lúa trung ương của Ấn Độ được thành lậpvào năm 1946 tại Cuttuck bang Orisa là nơi tập trung nghiên cứu, lai tạo cácgiống lúa mới phục vụ sản xuất Nổi bật là giống lúa Basmati, Brimphun là 2

giống chất lượng cao nổi tiếng trên thế giới và có giá trị rất cao trên thị trườngtiêu thụ Một số tổ hợp lai tốt được sử dụng ở Ấn Độ như: IR58025A/IR9716,IR62829A/IR46, ORI161, ORI161, ORI136, 2RI158, 3RI160, 3RI086, PA-103.v.v (Lin SC, 2002) [29].

Ở Nhật Bản thì công tác giống lúa của Nhật cũng được đặc biệt chútrọng về giống chất lượng cao đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng, Nhật bản đãtập trung vào công tác nghiên cứu giống lúa ở các Viện Các nhà khoa họcNhật Bản đã lai tạo và đưa vào sản xuất các giống lúa vừa có năng suất cao,chất lượng tốt như Koshihikari, Sasanisiki, Koenshu… đặc biệt ở Nhật đã laitạo được 2 giống lúa có mùi thơm đặc biệt, chất lượng gạo ngon và năng suấtcao như giống: Miyazaki1 và Miyazaki2 Cho đến giờ các giống này vẫn giữđược vị trí hàng đầu về 2 chỉ tiêu quan trọng đó là hàm lượng Protein cao tới13%, hàm lượng Lysin cũng rất cao

Thái Lan chú trọng nghiên cứu, chọn tạo và đưa vào sản xuất nhữnggiống theo hướng phẩm chất cao đạt chất lượng xuất khẩu, được nhiều nướctrên thế giới ưa chuộng như hạt gạo dài, độ bạc bụng thấp, hàm lượng cácchất dinh dưỡng cao, ít dập nát khi xay xát và có mùi thơm Chính vì vậy giágạo xuất khẩu của Thái Lan luôn cao trên thị trường lúa gạo thế giới Một sốgiống lúa chất lượng cao nổi tiếng của Thái Lan: Khaodomali, Jasmin

1.3.1.2 Tình hình nghiên cứu lúa cạn

Năm 1970, Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) thành lập ngành nghiêncứu lúa cạn do Tiến sĩ T.T Chang đứng đầu

Năm 1973, IRRI [27] bắt đầu đưa ra “Chương trình đánh giá và ứngdụng di truyền (GEU)” Một trong những mục tiêu chính của chương trìnhnày là thu thập nguồn gen, nghiên cứu vật liệu và chọn giống lúa chống chịuhạn Đây là một chương trình lớn, có sự đóng góp của nhiều chương trìnhnghiên cứu lúa ở các nước sản xuất lúa gạo, đặc biệt là các nước ở châu Á

Châu Phi và Mỹ la tinh cũng thành lập những trung tâm Quốc tế nghiên cứu

về lúa cạn, lúa chịu hạn như IRAT, IITA, WARDA và CIAT

Theo Huke R.E (1981) [26], do yêu cầu về an toàn lương thực vào năm

1983, UREDCO là tên gọi của ban điều hành của các trung tâm nghiên cứulúa cạn, được thành lập Từ đây, các chương trình nghiên cứu lúa cạn ở cácnước được mở rộng Chương trình cải tiến giống lúa cạn được tiến hành rộngkhắp các châu lục như: Châu Phi, Châu Á và Châu Mỹ la tinh với sự hợp táccủa các trung tâm và Viện nghiên cứu nông nghiệp trên Thế giới như IRAT,IITA, WARDA

Tại châu Phi, chương trình cải tiến giống lúa được thực hiện qua cácchương trình của Quốc gia cũng như các tổ chức Quốc tế: IRAT, IITA vàWARDA Các chương trình cải tiến giống lúa cạn được thực hiện tại Nigeria,Ghana và Siera Leone từ trước khi Viện nghiên cứu nông nghiệp Quốc tếđược thành lập IARCs (The International Agriculture Research Centers)

Lúa cạn cũng được nghiên cứu tại Viện nghiên cứu lương thực ởKumasi, Ghana và trạm nghiên cứu nông nghiệp Krong, Ghana

Tại châu Mỹ Latinh, hầu hết các chương trình cải tiến giống lúa cạnđược nghiên cứu tại Viện nghiên cứu nông nghiệp Saopaulo -Brazil tạiGoiania và tại CIAT Colombia Tại Brazil chương trình cải tạo giống lúa cạntập trung nghiên cứu tính chịu hạn, kháng đạo ôn, chịu được đất nghèo dinhdưỡng (thiết hụt P và Zn, độc nhôm), sâu hại… hầu hết các giống được pháttriển tại IAC có khả năng thích ứng tốt với điều kiện môi trường không thuậnlợi Các giống quan trọng như IAC 25, IAC 27, IAC 164, IAC 165, đều cóthời gian sinh trưởng trung bình, chịu hạn tốt, chịu được điều kiện môi trườngkhó khăn

Tại châu Á các chương trình Quốc gia và Viện nghiên cứu lúa Quốc tếIRRI đã có những dự án cải tiến giống lúa cạn cho vùng phía Nam và Đông

Nam châu Á Về mặt cải tạo giống, chủ yếu đã tiến hành chọn lọc một mặt từnhững vật liệu sẵn có trong vùng do thu thập được trong các cuộc điều tra vàmặt khác trong những giống được thu thập từ các vùng khác đến Ở Nhật Bản,diện tích lúa cạn được trồng là 184 nghìn ha Việc nghiên cứu chọn lọc lúacạn ở Nhật Bản bắt đầu từ năm 1929 và có khoảng 50 giống đã được tinh lọc

và phổ biến từ nguồn lúa cạn cổ truyền Người ta bắt đầu thử tính chịu hạntrong các giống Indica và Japonica nhiệt đới (năm 1978) đối với sự biến đổitính di truyền và tìm thấy một số giống Indica cổ truyền chịu hạn Các giốngKantomochi 168 được bồi dục năm 1991 và Kantomochi 172 được bồi dục từnăm 1992 Kantomochi 168 được lựa chọn từ JC 81 và Normochi 4,Kantomochi 172 được chọn tạo từ IRAT 109 và giống lúa cạn Nhật Bản Cácgiống này ăn tuy không ngon nhưng năng suất ổn định (IRRI, 2002) [13]

1.3.2 Tình hình nghiên cứu lúa tại Việt Nam

1.3.2.1 Tình hình nghiên cứu lúa nước

Ngay sau khi miền Nam được hoàn toàn giải phóng, đất nước ta đượcthống nhất, cả nước đi lên xây dựng chủ nghĩa xã hội (1975), nước ta đã tậptrung nhiều vào nghiên cứu cây lúa, trong đó công tác chọn tạo và lai tạo cácgiống lúa được đặc biệt chú trọng Nước ta cũng đã nhập nội một số giống lúa

từ Viện nghiên cứu lúa Quốc tế và của một số nước khác làm phong phú bộgiống lúa của Việt Nam

Việt Nam có hàng nghìn giống lúa được gieo trồng trong cả nước, cónhiều bộ giống tốt phù hợp với nhiều vùng sinh thái khác nhau Một số giốnglúa chất lượng cao như giống Tám thơm, Lúa dự, Nàng thơm, Nếp Cái hoavàng, Nếp Cẩm, Nếp Tú lệ, các giống Nếp nương, Tẻ nương… đã được đưavào cơ cấu gieo cấy ở các tỉnh phía Bắc Việt Nam Nước ta đã nhập và thuầnhóa nhiều giống lúa tốt từ nước ngoài mà nay đã trở thành các giống lúa đặc

sản của Việt Nam có thương hiệu như: IR64 Điện Biên, Bao thai Định Hóa,Khaodomaly Tiền Giang.v.v.

Đầu năm 2013, tại Hà Nội, Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triểnNông thôn Cao Đức Phát và Tổng Giám đốc Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế,Robert S.Zeigler đã ký biên bản ghi nhớ hợp tác khoa học kỹ thuật để phát

triển ngành lúa gạo Việt Nam IRRI cũng tạo điều kiện cho các Viện Nghiên

cứu của Việt Nam tiếp cận với những nghiên cứu mới của Thế giới trong lĩnhvực lúa gạo, thực hiện một số dự án trong các lĩnh vực mũi nhọn như sản xuất

giống, bảo vệ thực vật, dinh dưỡng cây lúa.

Nhóm các nhà khoa học Việt Nam đến từ các Viện nghiên cứu về lúa

đã hợp tác với các nhà khoa học của Vương quốc Anh tiến hành giải mã gen

36 giống lúa bản địa của Việt Nam Dự án được thực hiện trong thời gian 30tháng, từ tháng 1/2011 đến tháng 6/2013 Việc giải mã hoàn chỉnh hệ gen củacây lúa đã mở ra hướng nghiên cứu mới về gen học và ứng dụng tin sinh học

để khai thác trình tự gen giúp các Viện nghiên cứu, Trường đại học và cácnhà chọn giống sử dụng trong các nghiên cứu về bảo tổn nguồn gen, xác địnhchức năng gen cũng như chọn tạo giống có năng suất, chất lượng cao, có khảnăng chống chịu các loại sâu bệnh và điều kiện bất lợi sinh học và phi sinhhọc

1.3.2.2 Tình hình nghiên cứu lúa cạn

Từ năm 1978, Viện cây lương thực và cây thực phẩm đã tiến hành chọntạo giống lúa chịu hạn, có thời gian sinh trưởng ngắn, chống chịu sâu bệnh,đạt năng suất cao hơn các giống lúa chịu hạn, lúa cạn địa phương đang trồng.Trong giai đoạn từ 1986 - 1990, có 3 giống thuộc dòng CH đã được côngnhận giống Nhà nước là CH2, CH3, CH133 và hàng loạt các dòng, giống chịuhạn có triển vọng (Trần Nguyên Tháp, 2001) [20]

IRRI đã hợp tác với Việt Nam nghiên cứu về lúa cạn từ những năm

1980, có cả nghiên cứu về các giống lúa bản địa cũng như giới thiệu cácgiống lúa cạn từ các nước và khu vực khác

Võ Tòng Xuân (1995) cho biết ở Tây Nguyên những giống LC89-27,LC90-5, LC88-66, TOOK lùn, IRAT 114 có thời gian sinh trưởng từ 4 - 5tháng, LC90-12, LC88-67-1, LC90-14 và giống Habro địa phương có thờigian sinh trưởng 3 tháng Trong đó các giống IRAT 114 năng suất đạt 30,4 tạ/

ha, LC88-66 đạt 29,5 tạ/ha, LC88-67-1 đạt 28 tạ/ha

Theo tài liệu của Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2001) [1] cho thấy,đến nay có trên 1.800 mẫu giống lúa địa phương và 160 quần thể lúa hoangđược sưu tầm và bảo quản tại Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long Ngoài ra,Viện còn bảo quản một số nguồn gen cây trồng được nhập nội vào Việt Namnhằm sử dụng làm nguồn vật liệu phục vụ cho công tác lai tạo

Ứng dụng nghiên cứu về những đặc trưng cơ bản của các giống lúachịu hạn nhằm xây dựng chỉ tiêu chọn giống Qua kết quả thu được, TrầnNguyên Tháp đã đề xuất một mô hình chọn giống lúa chịu hạn [20]: Với thínghiệm đánh giá khả năng chống chịu hạn nhân tạo của cây lúa ở trongphòng, tác giả khuyến cáo nên chọn nồng độ muối KClO3 3% hoặc nồng độđường Saccarin 0,8-1,0% để xử lý hạt

Từ năm 2004 và 2008, Viện Bảo vệ thực vật đã lần lượt đưa ra các giốnglúa cạn mới: LC93-1, LC93-2, LC93-4 Các giống lúa cạn cải tiến này tỏ ra

ưu thế vượt trội hơn các giống lúa cạn thế hệ trước và giống lúa cạn địaphương Tiêu biểu là LC93-1 đang được trồng rộng rãi ở các tỉnh miền núiphía Bắc và các tỉnh miền Trung, Tây Nguyên Giống LC93-1 có năng suấtcao gấp rưỡi đến gấp đôi giống lúa cạn địa phương, chất lượng tốt, hạt gạotrong, cơm dẻo

Các tác giả Phạm Anh Tuấn, Nguyễn Thị Minh Nguyệt, Nguyễn Bá

Ngọc, Nguyễn Thị Kim Dung, Nguyễn Thị Thanh Thuỷ, Nguyễn Thị LanHoa (2008) [22], đã tiến hành thí nghiệm với 50 giống lúa địa phương cungcấp từ các Viện nghiên cứu, Trung tâm tài nguyên di truyền thực vật và một

số tỉnh miền núi phía Bắc đã cho thấy 12 trong số 50 giống lúa nghiên cứu thểhiện khả năng chịu hạn tốt, đặc biệt các giống Blào Đóng, Blào Cô ném,Khẩu cụ và Bièo Hồng súi có thể sử dụng làm nguồn gen chống chịu hạntrong chương trình chọn tạo giống lúa

Năm 2012, Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn vừa phê duyệt Dự

án quản lý an toàn tài nguyên di truyền lúa cạn ở Việt Nam Đây là dự án tàitrợ của Mạng lưới sáng kiến hợp tác nông nghiệp và lương thực châu Á, vớitổng vốn 75.000USD, giao cho Trung tâm Tài nguyên thực vật (Viện Khoahọc Nông nghiệp Việt Nam) thực hiện giai đoạn 2012 - 2014 Dự án góp phầnbảo tồn bền vững nguồn gen lúa cạn, hạn chế mất mát nguồn gen lúa cạn dosuy giảm diện tích trong những năm gần đây Theo đó, sẽ thu thập mới, đăng

ký lai lịch và lưu giữ tại ngân hàng gen cây trồng Quốc gia, Trung tâm Tàinguyên thực vật và nhân giống khoảng 200 - 800 nguồn gen lúa cạn

1.4 Những kết luận rút ra từ nghiên cứu tổng quan

Trên Thế giới cũng như ở Việt Nam, lúa cạn vẫn có vị trí quan trọngtrong đời sống của một bộ phận dân cư nghèo khó ở những vùng đất khắcnghiệt về thời tiết và điều kiện đất đai Tuy năng suất không cao song lúa cạnvẫn là loại cây trồng không thể thay thế, là nguồn cung cấp lương thực tại chỗquan trọng của các dân tộc thiểu số Do các vùng sinh thái rất đặc thù và khácbiệt, lúa cạn địa phương là nguồn gen quý cho công tác lai tạo, chọn lọc, bổsung các tính trạng đặc trưng như tính chịu rét, chống chịu sâu bệnh và chốngchịu hạn cho cây lúa

Các nhà khoa học trên Thế giới và Việt Nam đã có rất nhiều nghiên cứu

về cây lúa cạn, từ nguồn gốc, phân bố, các đặc điểm nông sinh học đến

những nghiên cứu về di truyền học và chọn giống Từ đó, đề xuất ra nhiềuphương pháp đánh giá, lai tạo, chọn lọc hữu hiệu Nhiều giống địa phương lẫntạp được làm thuần, các giống lúa cạn được cải tiến về năng suất hay cácgiống lúa thâm canh mang gen chịu hạn được chọn tạo và đưa vào phục vụsản xuất hiệu quả.

Những nghiên cứu cơ bản có sự tham gia của nhiều nhà khoa học ở cáclĩnh vực khác nhau, về các đặc điểm, đặc trưng hình thái, sinh lý liên quanđến tính chịu hạn của cây lúa hay các cơ chế của thực vật nhằm chống chịuvới sự thiếu hụt nước, giảm thiểu thiệt hại do hạn hán gây ra đã làm sáng tỏbản chất tính chịu hạn ở thực vật Chính những nghiên cứu này đã đặt nềnmóng cho các nghiên cứu sâu hơn về di truyền tính chống chịu hạn và hoạtđộng của các gen chống chịu Từ đó giúp nhà chọn giống có thêm công cụchọn lọc chính xác, hữu hiệu và rút ngắn quá trình chọn giống

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

2.1 Vật liệu nghiên cứu

Thí nghiệm được tiến hành với 66 mẫu giống lúa cạn tẻ thu thập từ cáctỉnh miền núi phía Bắc (Phụ lục 01) Giống đối chứng là giống IRRI 57920chọn lọc tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên từ năm 2004 và đượcgieo trồng nhiều tại Thái Nguyên

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.2.1 Địa điểm tiến hành nghiên cứu

Xã Đắc Sơn, huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên

2.2.2 Thời gian tiến hành nghiên cứu

Các thí nghiệm được tiến hành từ tháng 06/2012 đến tháng 09/2013

2.3 Nội dung nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá, phân loại khả năng chịu hạn của các mẫu giống lúa cạn thuthập từ các tỉnh miền núi phía Bắc bằng phương pháp xử lý nhân tạo trongphòng thí nghiệm

- Đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển và khả năng chịu hạn, năngsuất của các giống trong điều kiện không chủ động nước

- So sánh một số giống có triển vọng để chọn ra giống tốt khuyến cáođưa vào sản xuất

* Nội dung cụ thể gồm các thí nghiệm:

+ Thí nghiệm 1: Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống lúa cạn

trong điều kiện hạn nhân tạo thông qua tỷ lệ nảy mầm, tỷ lệ rễ mầm đen(héo), tỷ lệ rễ mạ đen (héo) sau khi xử lý ở các nồng độ muối khác nhau

+ Thí nghiệm 2: Đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển và khả năng

chịu hạn, năng suất của các giống trong điều kiện không chủ động nước

+ Thí nghiệm 3: So sánh một số giống có triển vọng để chọn ra giống

tốt nhất khuyến cáo đưa vào sản xuất

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu

* Thí nghiệm 1:

+ Số mẫu: Gồm có 66 mẫu giống lúa cạn tẻ, mỗi thí nghiệm được lặp

lại 3 lần, đối chứng là giống IRRI 57920.(Phụ lục 01)

+ Phương pháp:

- Thí nghiệm bố trí kiểu ngẫu nhiên hoàn toàn (CRD)

- Xử lý hạt giống trong nước (H2O): ngâm các mẫu hạt giống trongnước sạch 12 giờ, sau đó rửa sạch hạt giống đãi sạch cho vào đĩa pitri giữ

ẩm Sau đó theo dõi tỷ lệ nảy mầm của từng giống

- Xử lý hạt bằng dung dịch Kaliclorat (KClO3 3%): Ngâm hạt giốngtrong dung dịch KClO3 3% trong 48h Sau đó, rửa sạch bằng nước trung tínhrồi chuyển sang đĩa petri có lót giấy lọc ẩm cho hạt nảy mầm Dựa vào % hạtnảy mầm, % rễ mầm đen hoặc bị héo để đánh giá khả năng chịu hạn

- Giai đoạn cây mạ lúc 3 lá (KClO3 1%): Tiến hành gieo hạt trong chậuvại, đến lúc cây được 3 lá thì ngâm rễ mạ vào dung dịch KClO3 1% trong 8h,sau đó quan sát số rễ mạ đen Dựa vào tỷ lệ % rễ mạ đen hoặc rễ mạ héo đểđánh giá khả năng chịu hạn

* Cơ sở khoa học của phương pháp xử lý bằng KClO 3 : Đây là phương

pháp nhân tạo, đánh giá gián tiếp khả năng chịu hạn của các giống lúa Khảnăng chịu hạn của cây liên quan đến khả năng chịu độc và giữ nước của keonguyên sinh khi dùng một hoá chất độc để xử lý Nếu keo nguyên sinh ít bịđộc, tế bào và mô ít bị mất nước, ít bị hại, chứng tỏ cây có tính chịu hạn.Ngược lại, nếu keo nguyên sinh bị nhiễm độc, tế bào và mô bị mất nước dẫnđến cây bị hại chứng tỏ cây chịu hạn kém

- Tỷ lệ % hạt nảy mầm tính theo công thức:

+ % hạt nảy mầm = Số hạt nảy mầm x 100

Tổng số hạt xử lý

- Tỷ lệ % rễ mầm bị đen (hoặc héo) tính theo công thức:

+ % rễ mầm đen (héo) = Số rễ mầm đen (héo)Tổng số rễ mầm x 100

- Tỷ lệ % rễ mạ đen (hoặc héo) tính theo công thức:

+ % rễ mạ đen (héo) = Số rễ mạ đen (héo) x 100

Tổng số rễ mạ

* Thí nghiệm 2:

* Số mẫu: Gồm 66 mẫu giống lúa cạn tẻ.

* Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm bố trí theo phương pháp

không nhắc lại của IRRI

* Qui trình kỹ thuật trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm

- Thời vụ gieo: vụ Mùa năm 2012

- Phân bón: (bón theo quy trình chuẩn của Viện Cây lương thực vàCTP) 8 tấn phân chuồng + 80N + 80P2O5 + 60K2O (cho 1ha)

- Chăm sóc: Nhổ cỏ bằng tay thường xuyên

- Dùng thuốc bảo vệ thực vật khi phát hiện có sâu, bệnh ảnh hưởngđáng kể đến sinh trưởng của lúa

* Các chỉ tiêu theo dõi:

- Theo dõi, đánh giá một số đặc tính nông sinh học và hình thái cơ bảnliên quan đến khả năng chịu hạn của các dòng, giống lúa như độ ẩm cây héo,

độ tàn lá, độ khô của lá, độ cuốn lá, độ phục hồi sau hạn

-Theo dõi các giai đoạn sinh trưởng phát triển: ngày gieo, ngày bắt đầu

đẻ nhánh, ngày kết thúc đẻ nhánh, ngày trỗ 10%, ngày trỗ 80%, ngày trỗ hoàntoàn, ngày chín hoàn toàn

-Theo dõi khả năng đẻ nhánh, chiều cao cây: Đếm số nhánh tối đa, sốnhánh hữu hiệu và đo chiều cao cây

- Theo dõi một số đặc điểm hình thái: màu sắc thân lá, màu hạt, râu hạt,chiều dài, rộng hạt (mm), chiều dài, rộng lá đòng (cm), góc độ lá đòng (độ),chiều dài cổ bông (cm), chiều dài bông (cm), dạng bông

-Theo dõi tình hình và mức độ nhiễm sâu bệnh hại, đánh giá khả năngchống đổ, khả năng chống chịu hạn, khả năng phục hồi khi có hạn xảy ra.Tất cả các chỉ tiêu được đánh giá theo thang điểm SES của IRRI (2002) [13]

CT3 - Lúa tẻ vàngCT4 - Khẩu chăm CT5 - Mã tòaCT6 - IRRI 57920 (giống đối chứng)

* Phương pháp bố trí thí nghiệm: kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh(RCBD)

+ Lấp đất: Sau khi gieo hạt lấp một lớp đất mỏng 1 - 2 cm

- Phân bón: bón theo quy trình chuẩn của Viện Cây lương thực và CTP.

- Chăm sóc:

+ Nhổ cỏ bằng tay thường xuyên

+ Dùng thuốc bảo vệ thực vật khi phát hiện có sâu, bệnh ảnhhưởng đáng kể đến sinh trưởng của lúa

2.3.3 Các chỉ tiêu theo dõi

2.3.3.1 Chỉ tiêu về các giai đoạn sinh trưởng

Theo IRRI, hệ thống tiêu chuẩn đánh giá cây lúa chia quá trình sinhtrưởng phát triển của cây lúa làm 9 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Nảy mầm Giai đoạn 2: Mạ

Giai đoạn 3: Đẻ nhánh Giai đoạn 4: Vươn lóngGiai đoạn 5: Làm đòngGiai đoạn 6: Trỗ bôngGiai đoạn 7: Chín sữaGiai đoạn 8: Vào chắcGiai đoạn 9: Chín

2.3.3.2 Chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng

- Ngày mọc: tính từ khi 80% số cây mọc trên ô

- Thời gian đẻ nhánh: tính từ khi cây lúa có nhánh đầu tiên đến khi câylúa đạt dảnh tối đa (10% số cây bắt đầu đẻ nhánh, 80% số cây kết thúc đẻnhánh)

- Ngày trỗ bông: tính từ khi có 10% số khóm có bông trỗ

- Ngày kết thúc trỗ: có 80% số khóm có bông trỗ thoát khỏi bẹ

- Ngày chín: được tính từ khi những hạt đầu cùng của nhánh cuối cùngtrên bông vàng, số hạt vàng chiếm 90% tổng số hạt trên bông

Tổng thời gian sinh trưởng được tính từ lúc gieo đến lúc chín được chialàm 4 nhóm:

- Nhóm chín cực sớm: Có thời gian sinh trưởng < 90 ngày

- Nhóm chín sớm: Có thời gian sinh trưởng từ 90 - 120 ngày

- Nhóm chín trung bình: Có thời gian sinh trưởng từ 121 - 150 ngày

- Nhóm chín muộn: Có thời gian sinh trưởng > 150 ngày

2.3.3.4 Chỉ tiêu về khả năng đẻ nhánh

Tiến hành theo dõi định kỳ 7 ngày 01 lần trên 10 cây của mỗi ô thínghiệm Đếm toàn bộ số nhánh trên nhưng cây đã định sẵn, sau đó đánh giátheo thang điểm 5 cấp của IRRI:

Sức đẻ nhánh hữu hiệu = Số dảnh hữu hiệu

Số dảnh cơ bản

Tỷ lệ dảnh hữu hiệu (%) = Dảnh hữu hiệu X 100

Dảnh tổi đa

2.3.3.5 Chiều cao cây

Theo dõi chiều cao cây qua các thời kì sinh trưởng và phát triển: Mạ - Đẻnhánh - Làm đòng - Trỗ bông - Chín

Tiến hành đo chiều cao của các cây theo dõi trên mỗi ô thí nghiệm Đo từmặt đất đến chóp lá cao nhất trong giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng (trướctrỗ) và đo từ mặt đất lên chóp bông đối với giai đoạn sinh trưởng sinh thực(giai đoạn chín)

Thời gian đo: cứ 7 ngày đo một lần, rồi đánh giá theo thang điểm củaIRRI như sau:

Điểm 1: Thấp cây (< 90 cm)

Điểm 5: Trung bình (90 - 125 cm)

Điểm 9: Cao cây ( > 125 cm)

2.3.3.6 Độ rụng hạt

Theo dõi ở giai đoạn giai đoạn lúa chín

Phương pháp: giữ chặt và vuốt tay dọc bông lúa, sau đó ước tính sốphần trăm hạt rụng, đánh giá theo thang điểm của IRRI:

Điểm 1: Khó rụng (số hạt rụng < 10%)

Điểm 5: Trung bình (số hạt rụng 10 - 50%)

Điểm 9: Dễ rụng (số hạt rụng > 50%)

2.3.3.7 Khả năng chịu hạn và phục hồi

Theo dõi khi có 10 ngày hạn liên tiếp ở giai đoạn sinh trưởng sinhdưỡng và 7 ngày liên tiếp ở giai đoạn sinh trưởng sinh thực Khi có đủ số

ngày hạn thì tiến hành quan sát hiện tượng cuốn lá và khô lá vào lúc có lượngbức xạ lớn nhất trong ngày (12 - 13h) Quan sát khả năng phục hồi trùng vớingày quan sát khả năng chịu hạn, nhưng thời gian quan sát vào lúc chiều khitắt nắng.Ghi lại đặc điểm lá của từng giống, sau đó đánh giá theo thang điểmIRRI:

* Khả năng chịu hạn:

Điểm 0: Bình thường

Điểm 1: Lá bắt đầu cuốn (hình chữ V nông)

Điểm 3: Lá cuộn lại (hình chữ V sâu)

Điểm 5: Lá cuộn lại hoàn toàn (hhình chữ U)

Điểm 7: Mép lá chạm vào nhau (hình chữ O)

Điểm 9: Lá cuộn chặt lại

* Khả năng phục hồi:

Điểm 1: 90 - 100% số cây phục hồi

Điểm 3: 70 - 89% số cây phục hồi

Điểm 5: 40 - 69% số cây phục hồi

Điểm 7: 20 - 39% số cây phục hồi

Điểm 9: 0 - 19% số cây phục hồi

2.3.3.8 Các chỉ tiêu về khả năng chống chịu

* Khả năng chống đổ

Khả năng chống đổ được theo dõi bằng phương pháp trực quan ở giaiđoạn sinh trưởng của lúa từ vào chắc - chín sau đó đánh giá theo thang điểmcủa IRRI như sau:

Điểm 1: Cứng (cây không bị đổ)

Điểm 5: Trung bình (hầu hết cây bị nghiêng)

Điểm 9: Yếu (hầu hết các cây bị đổ rạp)

* Khả năng chống chịu sâu bệnh

+ Sâu đục thân (Chilo suppressalis Walker):

Theo dõi vào thời điểm có xuất hiện sâu hại Đếm số dảnh héo trên 10khóm điều tra 3 lần nhắc lại/ô , lấy giá trị trung bình Đánh giá mức độ hạitính ra số con/m2 bằng công thức:

Số con/m2 = 5 x số con/10 khóm

Sau đó đánh giá theo thang điểm của IRRI:

Điểm 0: Không bị hại

Điểm 1: Từ 1 - 10% tổng số dảnh có nõn héo hoặc bông bạc

Điểm 3: Từ 11 - 20% tổng số dảnh có nõn héo hoặc bông bạcĐiểm 5: Từ 21 - 30% tổng số dảnh có nõn héo hoặc bông bạcĐiểm 7: Từ 31 - 50% tổng số dảnh có nõn héo hoặc bông bạcĐiểm 9: Từ 51 - 100% tổng số dảnh có nõn héo hoặc bông bạc

+ Sâu cuốn lá nhỏ (Cnaphalocrocis medinalis Guenee):

Đánh giá từ giai đoạn đẻ nhánh đến chín, tính tỷ lệ cây bị ăn phần xanh của lá hoặc bị cuốn thành ống rồi đánh giá theo thang diểm của IRRI như sau:

Điểm 0: Không bị hại

Điểm 1: Từ 1 - 10% Cây bị hại

Điểm 3: Từ 11 - 20% Cây bị hại

Điểm 5: Từ 21 - 35% Cây bị hại

Điểm 7: Từ 36 - 50% Cây bị hại

Điểm 9: Từ 51 - 100% Cây bị hại

* Bọ xít dài (Leptocorisa varicornis Fabr):

Đánh giá theo thang điểm qua số hạt bị hại trên bông:

Điểm 0: Không bị hại

Điểm 1: < 3%

Điểm 3: 4% - 7%

Điểm 5: 8% - 15%

Điểm 7: 16% - 25%

Điểm 9: 26% - 100%

* Bệnh khô vằn (Pellicularia Sasaki):

Đánh giá theo thang điểm:

Điểm 0: Không có triệu chứng

Điểm 1: Vết bệnh nằm thấp hơn 22% chiều cao cây

Điểm 3: 20 - 30%

Điểm 5: 31 - 45%

Điểm 7: 46 - 65%

Điểm 9: Trên 65%

2.3.3.9 Chỉ tiêu về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất

- Số bông/m2: đếm toàn bộ số bông có trên 10 hạt ở các cây theo dõi củamỗi công thức Sau đó lấy giá trị trung bình của số bông trên cây, số bông/m2

sẽ được tính như sau:

Số bông/m2 = Số bông/khóm x Số khóm/m2

- Số bông hữu hiệu/m2 : đếm số bông hữu hiệu

- Số hạt/bông: đếm toàn bộ số hạt/bông của các bông có trên 10 hạt ởcác cây theo dõi của mỗi giống Sau đó tính kết quả trung bình để suy ra sốhạt/bông cần tính

- Năng suất lý thuyết (NSLT):

NSLT = Số bông/m2 x số hạt chắc/bông x P1000 hạt (tạ/ha)

- Năng suất thực thu (NSTT): gặt toàn bộ cây trong ô thí nghiệm (kể cảnhững khóm lấy mẫu), tuốt hạt rồi phơi khô đến độ ẩm 13 - 14% thì quạt sạch

và cân khối lượng cụ thể rồi quy ra tạ/ha

2.3.3.10 Chỉ tiêu chất lượng gạo

Đánh giá chỉ tiêu mùi thơm và độ dẻo bằng cách nấu ăn thử rồi chođiểm về độ thơm, độ dẻo của các giống rồi đánh giá theo thang điểm:

2.3.4 Phương pháp xử lý và phân tích số liệu

Số liệu của các thí nghiệm được xử lý và phân tích trên máy tính theochương trình IRRISTAT ver 4.0 và chương trình Microsoft Excel