Tuyển chọn giống lúa ngắn ngày và xác định các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp ở tỉnh quảng bình

Việc áp dụng các giống lúa mới ngắn ngày, năng suất cao, chất lượng tốt và các tiến bộ khoa học kỹ thuật thâm canh lúa cùng với những đổi mới về chủ trương chính sách của Nhà nước về đầu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN XUÂN KỲ

TUYỂN CHỌN GIỐNG LÚA NGẮN NGÀY VÀ XÁC ĐỊNH CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC PHÙ HỢP

Ở TỈNH QUẢNG BÌNH

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận án đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc Nếu có gì sai sót tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Tác giả luận án

Nguyễn Xuân Kỳ

Để hoàn thành luận án này, tôi luôn nhận được sự giúp nhiệt tình về nhiều mặt của các thầy cô giáo, lãnh đạo của đơn vị công tác, các đồng nghiệp, bạn bè

và gia đình

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới PGS.TS Trần Thị Lệ

và TS Hoàng Kim, là những người cô, thầy giáo hướng dẫn khoa học luôn tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu để đi đến hoàn thành luận án này;

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban đào tạo, Đại học Huế; Lãnh đạo Trường Đại học Nông Lâm Huế, Phòng Đào tạo Sau Đại học cùng các thầy, cô giáo trường Đại học Nông Lâm Huế, Khoa Nông học đã nhiệt tình giảng dạy, hướng dẫn và mọi điều kiện thuận lợi nhất giúp cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu;

Tôi cũng xin bày tỏ lời cảm ơn đến lãnh đạo và đồng nghiệp thuộc CTCP Tổng Công ty Nông nghiệp Quảng Bình, Công ty TNHH MTV Giống Cây trồng Quảng Bình, Sở NN&PTNT Quảng Bình, Sở KH&CN Quảng Bình, Viện Cây Lương thực Cây Thực phẩm; các nhà khoa học và bạn bè đồng nghiệp đã luôn giúp đỡ, động viên và đóng góp nhiều ý kiến quý báu để tôi thực hiện hoàn thành đề tài nghiên cứu luận án;

Tôi vô cùng biết ơn gia đình, cha mẹ đã sinh thành và chịu nhiều vất vả để nuôi dưỡng tôi nên người; xin cảm ơn đến người vợ hiền cùng các con của tôi đã tạo mọi điều kiện và động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án này

Xin trân trọng cảm ơn!

Tác giả luận án

Nguyễn Xuân Kỳ

MỞ ĐẦU 1

1 TÍNH CẤP THIẾT 1

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 3

3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 3

3.1 Ý nghĩa khoa học 3

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 4

5 ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 4

Chương ITỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5

1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5

1.1.1 Giới thiệu về cây lúa 5

1.1.2 Cơ sở khoa học của tuyển chọn giống lúa ngắn ngày 8

1.1.3 Cơ sở khoa học của nghiên cứu mật độ gieo sạ lúa 20

1.1.4 Cơ sở khoa học của nghiên cứu phân bón cho lúa 22

1.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 25

1.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trên Thế giới và Việt Nam 25

1.2.2 Các kết quả chọn tạo giống lúa ở Việt Nam 28

1.2.3 Nghiên cứu về phân bón cho lúa trên Thế giới và Việt Nam 30

1.2.4 Các kết quả nghiên cứu về mật độ gieo trên Thế giới và Việt Nam 36

1.2.5 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và tình hình sản xuất lúa tại Quảng Bình 37

Chương II ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 43

2.1.1 Phân bón 43

2.1.2 Giống lúa 43

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 45

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45

2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 45

2.3.2 Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp đánh giá 48

Chương III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 533.1 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH GIỐNG LÚA NGẮN NGÀY, NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG CÓ TRIỂN VỌNG, PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN SẢN XUẤT TẠI QUẢNG BÌNH VỤ ĐX2013-2014 VÀ HT 2014 533.1.1 Một số đặc điểm nông học của các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX2013-2014 và HT2014 533.1.2 Nghiên cứu phản ứng sâu bệnh hại của các giống lúa thí nghiệm, vụ ĐX2013-

2014 và HT2014 573.1.3 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí nghiệm, vụ ĐX2013 - 2014 và HT2014 583.1.4 Kết quả đánh giá độ ổn định về năng suất và tính thích nghi của các giống lúa thí nghiệm tại các điểm nghiên cứu, vụ ĐX2013 - 2014 và HT2014 613.1.5 Nghiên cứu về chất lượng hạt gạo của các giống lúa thí nghiệm, vụ ĐX2013 -

2014 và HT2014 643.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THÂM CANH SẢN XUẤT GIỐNG LÚA MỚI NGẮN NGÀY ĐƯỢC XÁC ĐỊNH SV181 VÀ SVN1 TRÊN ĐẤT PHÙ SA KHÔNG ĐƯỢC BỒI HÀNG NĂM TẠI QUẢNG BÌNH

VỤ ĐX2014 - 2015 VÀ HT2015 693.2.1 Kết quả nghiên cứu lượng giống gieo sạ thích hợp đối với giống lúa SV181 và SVN1 trên đất phù sa không được bồi hàng năm tại Quảng Bình, vụ ĐX2014 - 2015

và HT2015 693.2.2 Kết quả nghiên cứu lượng phân bón thích hợp đối với giống lúa SV181 và SVN1 trên đất phù sa không được bồi hàng năm tại Quảng Bình, vụ ĐX2014 -2015 và HT2015 823.2.3 Phân tích hiệu quả kinh tế của các công thức thí nghiệm trên 2 giống lúa SV181

và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 913.3 KẾT QUẢ XÂY DỰNG MÔ HÌNH ỨNG DỤNG MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THÂM CANH GIỐNG LÚA NGẮN NGÀY SV181 VÀ SVN1 ĐƯỢC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT TẠI QUẢNG BÌNH, VỤ ĐX2015-2016 VÀ HT2016 933.3.1 Một số đặc tính nông học của giống lúa SV181, SVN1 và HT1 (đ/c) ở các mô hình tại Quảng Bình, vụ ĐX2015 - 2016 và HT2016 93

Bình, vụ ĐX 2015-2016 và HT 2016 94

3.3.3 Các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa SV181 và SVN1 ở các mô hình tại Quảng Bình, vụ ĐX2015 - 2016 và HT2016 95

3.3.4 Năng suất của giống lúa SV181, SVN1 và HT1 (đ/c) ở các điểm mô hình tại Quảng Bình, vụ ĐX2015 - 2016 và HT2016 96

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 102

1 Kết luận 102

2 Đề nghị 102

TÀI LIỆU THAM KHẢO 105

BNN và PTNT : Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

FAO : Food and Agriculture Organization of the United

(Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực Liên Hợp Quốc)

QCVN : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

TGST : Thời gian sinh trưởng

TTKKNG SPCT : Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống

sản phẩm cây trồng

Số hiệu bảng Tên bảng Trang

Bảng 2.1 Nguồn gốc các giống lúa nghiên cứu 43

Bảng 2.2 Mô tả một số đặc điểm chính của các giống lúa thí nghiệm 44

Bảng 2.3 Kết hợp các công thức thí nghiệm 46

Bảng 2.4 Kết hợp các công thức thí nghiệm 47

Bảng 3.1 Thời gian sinh trưởng của các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX2013-2014 và HT2014 53

Bảng 3.2 Chiều cao cây, diện tích lá đòng và số lá/cây các giống thí nghiệm 54

Bảng 3.3 Một số đặc điểm hình thái của các giống lúa thí nghiệm 56

Bảng 3.4 Tình hình sâu, bệnh hại trên các giống lúa thí nghiệm 57

Bảng 3.5 Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa thí nghiệm 58

Bảng 3.6 Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các giống lúa thí nghiệm 59

Bảng 3.7 Độ ổn định về năng suất của các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX2013 - 2014 62 Bảng 3.8 Độ ổn định về năng suất của các giống lúa thí nghiệm vụ Hè Thu 62

Bảng 3.9 Chỉ số môi trường của các điểm thí nghiệm (Ij) 63

Bảng 3.10 Một số chỉ tiêu về hình thái hạt gạo của các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX2013 - 2014 và HT2014 tại Quảng Ninh, tỉnh Quảng Bình 64

Bảng 3.11 Một số chỉ tiêu về hình thái hạt gạo của các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX2013 - 2014 và HT2014 tại Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình 64

Bảng 3.12 Đặc tính chất lượng gạo của các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX2013 - 2014 và HT2014 tại Quảng Ninh, tỉnh Quảng Bình 65

Bảng 3.13 Đặc tính chất lượng gạo của các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX2013 - 2014 và HT2014 tại Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình 65

Bảng 3.14 Các chỉ tiêu về chất lượng ăn uống của các giống lúa thí nghiệm vụ ĐX 2013 - 2014 và HT2014 tại Quảng Ninh và Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình 66

Bảng 3.15 Chất lượng xay xát của các giống lúa thí nghiệm ĐX2013 - 2014 và HT2014 tại Quảng Ninh và Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình 67

Bảng 3.16 Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của giống lúa SV181 và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 70

của giống lúa SV181 và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 71 Bảng 3.18 Ảnh hưởng của lượng giống gieo sạ đến chỉ số diện tích lá, diện tích lá đòng và độ tàn lá của giống lúa SV181 và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015

và HT2015 73 Bảng 3.19 Ảnh hưởng của lượng giống gieo sạ đến khả năng tích lũy chất khô của giống lúa SV181 và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 74 Bảng 3.20 Tình hình sâu hại trên giống lúa SV181 và SVN1 ở các công thức thí nghiệm 76 Bảng 3.21 Ảnh hưởng của lượng giống gieo sạ đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa SV181, SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 77 Bảng 3.22 Ảnh hưởng lượng giống gieo sạ đến năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của giống lúa SV181, SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 79 Bảng 3.23 Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của giống lúa SV181 và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 82 Bảng 3.24 Ảnh hưởng lượng phân bón đến khả năng đẻ nhánh và chiều cao cây của giống lúa SV181 và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 84 Bảng 3.25 Ảnh hưởng phân bón đến chỉ số diện tích lá, diện tích lá đòng và độ tàn lá của giống lúa SV181 và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX2014 - 2015 và HT2015 85 Bảng 3.26 Ảnh hưởng của lượng phân bón đến khả năng tích lũy chất khô của giống lúa SV181 và SVN1 vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 tại Quảng Bình 85 Bảng 3.27 Tình tình bệnh hại đối với giống lúa SV181 và SVN1 ở các công thức thí nghiệm 87 Bảng 3.28 Ảnh hưởng của lượng phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa SV181, SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 88 Bảng 3.29 Ảnh hưởng lượng phân bón đến năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của giống lúa SV181, SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 89 Bảng 3.30 Hiệu quả kinh tế của các công thức thí nghiệm trên giống lúa SV181 và SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX 2014 - 2015 và HT2015 (trung bình 2 vụ) 91 Bảng 3.31 Một số đặc điểm nông học của giống SV181 và SVN1 ở các mô hình trong

vụ ĐX 2015-2016 và HT 2016 93 Bảng 3.32 Tình hình sâu bệnh hại đối với giống lúa SV181 và SVN1 trong vụ ĐX 2015-2016 và HT 2016 94

Bảng 3.34 Năng suất của giống lúa SV181, SVN1 và HT1 (đ/c) tại các mô hình 97 Bảng 3.35 Hiệu quả kinh tế của mô hình sản xuất giống lúa SV181 tại Quảng Bình, vụ ĐX2015-2016 và HT2016 98 Bảng 3.36 Hiệu quả kinh tế của mô hình sản xuất giống lúa SVN1 tại Quảng Bình, vụ ĐX2015-2016 và HT2016 99

Hình 1.1 Sự phân bố lúa trồng trên thế giới Hakim MA và cs (2013) 6 Hình 3.2 Biểu đồ năng suất lý thuyết và năng suất thục thu các giống vụ Hè thu 2014 tại các điểm thí nghiệm 60 Hình 3.3: Tương quan giữa lượng giống gieo sạ với hàm lượng hợp chất khô của giống lúa SV181 và SVN1 giai đoạn chín 76 Hình 3.4: Biểu đồ so sánh năng suất thực thu của giống SV181 và SVN1 ở các lượng giống gieo sạ khác nhau trong vụ ĐX và HT 80 Hình 3.5 Tương quan giữa lượng giống gieo sạ với năng suất thực thu của giống lúa SV181 và SVN1 81 Hình 3.6: Tương quan giữa lượng phân bón với hàm lượng hợp chất khô của giống lúa SV181 và SVN1 giai đoạn chín 87 Hình 3.8: Tương quan giữa tổ hợp phân bón với năng suất thực thu của giống lúa SV181 và SVN1 91

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT

An ninh lương thực, khủng hoảng năng lượng, biến đổi khí hậu toàn cầu, ô

nhiễm môi trường là ba vấn đề lớn của nhân loại Việt Nam với trên 75% dân số phụ

thuộc chủ yếu vào sản xuất nông nghiệp và 100% người Việt Nam sử dụng lúa gạo làm lương thực chính Năm 2014, diện tích đất trồng lúa của Việt Nam là 7,78 triệu ha, năng suất trung bình đạt 5,77 tấn/ha và tổng sản lượng đạt 44,48 triệu tấn (FAO, 2015) [79]

Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường (2012) [18], dự báo đến năm 2100 mực nước biển sẽ dâng cao 1m và sẽ có khoảng 2,5% diện tích đất nông nghiệp ven biển miền Trung bị ngập lụt, GDP giảm 10%, tác động trực tiếp đến 8,9% dân số và đói nghèo sẽ tăng từ 21,2 - 35,0% Theo Hossain MA và cs (2012) [83], nước biển dâng là một trong những nguyên nhân chính làm tăng nhanh diện tích đất nhiễm mặn và là một thách thức lớn đối với sản xuất lúa bền vững

Theo Hoàng Kim (2016) [47], ở Việt Nam cây lúa là cây lương thực chính và

có vị trí trọng yếu trong an ninh lương thực Ở Việt Nam cây lúa chiếm diện tích gieo trồng và sản lượng lớn nhất Ngành sản xuất lương thực là ngành quan trọng nhất của nông nghiệp Việt Nam Trong cơ cấu kinh tế của đất nước, nông nghiệp Việt Nam có vai trò làm giá đỡ nền tảng, đóng góp 22,1% GDP, gần 30% giá trị xuất khẩu và trên 60% lực lượng lao động

Theo Bộ NN&PTNT (2015) [17], sản phẩm từ lúa gạo là thức ăn không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày của mỗi người dân Việt Nam nói riêng và đông đảo cộng đồng dân cư trên Thế giới nói chung Tốc độ tăng năng suất lúa gạo Việt Nam (1975 - 2014) vượt 1,73 lần so với tốc độ tăng năng suất lúa gạo bình quân chung của toàn Thế giới Việc áp dụng các giống lúa mới ngắn ngày, năng suất cao, chất lượng tốt và các tiến bộ khoa học kỹ thuật thâm canh lúa cùng với những đổi mới về chủ trương chính sách của Nhà nước về đầu tư và phát triển chuỗi giá trị sản xuất lúa gạo, chuyển đổi cơ cấu, tái sản xuất nông nghiệp đã góp phần vào thành tích to lớn tăng năng suất lúa và xuất khẩu gạo

Tỉnh Quảng Bình nằm ở Bắc Trung Bộ có 6 huyện và 2 thành phố, thị xã, 75% dân số sản xuất nông nghiệp chủ yếu là sản xuất lúa Tổng diện tích trồng lúa cả năm của tỉnh Quảng Bình là 48.900 ha, trong đó vụ Đông xuân là 26.900 ha, vụ Hè thu là 17.630 ha, lúa tái sinh 4.050 ha, lúa mùa 320 ha (Niên giám thông kê Quảng Bình, 2014) [53]

Theo Quảng Bình Potal (2016) [54], Quảng Bình là tỉnh có điều kiện khí hậu gió mùa, thời tiết khắc nghiệt, thường xuyên xảy ra gió bão, gió phơn Tây Nam (gió

Lào), lũ lụt, hạn hán, mưa rét làm ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất lúa nói riêng Quảng Bình chỉ sản xuất được hai vụ lúa trong năm,

cơ cấu bộ giống chủ yếu là lúa thuần chiếm 95%, lúa lai 5% diện tích Bộ giống lúa thuần gồm giống lúa ngắn ngày, trung và dài ngày Giống lúa ngắn ngày sản xuất cho

cả hai vụ Đông xuân và Hè thu gồm các giống PC6, HT1, IR50404, KD18, DV108, có thời gian sinh trưởng từ 85 đến dưới 100 ngày Giống lúa trung và dài ngày sản xuất trong vụ Đông xuân chủ yếu là các giống Xi23, X21, NX30, P6, IR353-66, có thời gian sinh trưởng từ 135 - 150 ngày

Những năm gần đây, sản xuất lúa của tỉnh Quảng Bình gặp nhiều khó khăn do điều kiện khí hậu, thời tiết bất lợi, giá cả vật tư nông nghiệp luôn biến động và ở mức cao Nhưng điểm sáng trong sản xuất lúa ở tỉnh Quảng Bình là đã có nhiều chuyển biến tích cực theo hướng sản xuất hàng hóa, nâng cao giá trị trên đơn vị diện tích Tuy vậy, thời gian gần đây việc chuyển đổi cơ cấu giống trong sản xuất lúa của tỉnh Quảng Bình diễn ra chậm Bộ giống lúa trong sản xuất vẫn còn bảo thủ, ít thay đổi Trong đó,

vụ Đông xuân tỷ lệ sản xuất các giống dài ngày, chất lượng thấp vẫn còn chủ lực Vụ

Hè thu, tuy đã sử dụng giống chất lượng cao nhưng tỷ lệ còn thấp nên giá trị thu được trên đơn vị diện tích sản xuất lúa chưa cao Tình trạng nông dân sản xuất lúa tái sinh

và bỏ ruộng trong vụ Hè thu khá phổ biến, đã ảnh hưởng lớn đến năng suất và sản lượng lúa

Ngoài ra, trong điều kiện biến đổi khí hậu đã ảnh hưởng rõ đến sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất lúa nói riêng Các quy luật về thời tiết trong năm bị đảo lộn, không tuân theo quy luật đã ảnh hưởng lớn sản xuất lúa Gió mùa gây rét đậm, rét hại kèm theo mưa lớn đã gây thiệt hại hàng ngàn ha lúa vụ Đông xuân, phải gieo lại nhiều lần (điển hình năm 2009, 2010, 2011), làm thiệt hại lớn về kinh tế cho người sản xuất Vụ Hè thu, đầu vụ nắng nóng kèm theo hạn hán gay thiếu nước cho nhiều vùng sản xuất lúa Cuối vụ, mưa lụt đến sớm nhiều vùng lúa chưa thu hoạch hoặc lúa thu hoạch nhưng không phơi được do mưa bão, gây mất mùa thiệt hại kinh tế cho người sản xuất lúa (điển hình các vụ Hè thu 2008, 2009, 2010)

Theo Sở NN&PTNT Quảng Bình (2013) [59], chủ trương của nghành nông nghiệp Quảng Bình đó là chuyển đổi giống lúa dài ngày vụ Đông xuân qua sản xuất các giống lúa trung ngày và ngắn ngày năng suất, chất lượng cao nhằm tránh được các đợt rét đậm và mưa lớn gây ngập úng đầu vụ, rút ngắn được thời gian sản xuất trên đồng ruộng, giảm chi phí sản xuất, trong khi năng suất và giá trị sản phẩm vẫn tương đương với các giống lúa dài ngày Vụ Hè thu, sử dụng các giống ngắn ngày chất lượng cao để đảm bảo thu hoạch lúa cuối tháng 8 đầu tháng 9, nhằm tránh được lũ lụt vừa nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất lúa Từ thực tiễn cấp thiết trên đây chúng tôi

tiến hành đề tài: "Tuyển chọn giống lúa ngắn ngày và xác định các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp ở tỉnh Quảng Bình"

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Xác định được 1 - 2 giống lúa ngắn ngày, chất lượng, năng suất cao có khả năng thích ứng rộng, ít bị sâu bệnh hại phù hợp với điều kiện sản xuất tại Quảng Bình Xác định được các biện pháp kỹ thuật canh tác (lượng giống gieo, bón phân) thích hợp cho giống lúa mới tuyển chọn, tại vùng sản xuất lúa ở Quảng Bình nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất

Thực hiện xây dựng các mô hình sản xuất các giống lúa mới tuyển chọn, được

sử dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác (lượng giống gieo, phân bón) thích hợp tại Quảng Bình

3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

3.1 Ý nghĩa khoa học

Đây là công trình nghiên cứu có hệ thống, các kết quả thu được nhằm cung cấp những dẫn liệu khoa học phục vụ công tác nghiên cứu, chọn tạo và tuyển chọn giống lúa ngắn ngày tại Quảng Bình

Xác định được mức độ ổn định và chỉ số thích nghi của các giống lúa mới, làm cơ

sở cho việc phát triển bền vững giống lúa được tuyển chọn tại các vùng nghiên cứu

Công trình nghiên cứu là nguồn tài liệu tham khảo cho các công tác nghiên cứu khoa học, giảng dạy, chọn tạo giống lúa ngắn ngày tại Quảng Bình

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu đã xác định được 2 giống lúa mới SV181 và SVN1 có các chỉ tiêu sinh trưởng tốt, năng suất và chất lượng cao, mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn các giống lúa đang sản xuất đại trà

Đề tài xác định được một số biện pháp canh tác cho các giống lúa mới phù hợp với điều kiện sản xuất của địa phương

Đề tài góp phần chuyển đổi nhận thức bà con nông dân trong việc ứng dụng giống lúa mới với các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp, để nâng cao hiệu quả trong sản xuất lúa tại Quảng Bình, thông qua kết quả xây dựng một số mô hình trình diễn tại các địa phương

4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Phạm vi không gian: Nghiên cứu được tiến hành tại các huyện Lệ Thủy, Quảng Ninh, Bố Trạch, Quảng Trạch, Tuyên Hóa, thành phố Đồng Hới và thị xã Ba Đồn là các vùng sản xuất lúa của tỉnh Quảng Bình

Phạm vi thời gian: Nghiên cứu tiến hành từ tháng 12/2013 đến tháng 9/2016 Phạm vi đối tượng: Nghiên cứu trên 04 giống lúa mới triển vọng SV46, GL105, SV181 và SVN1 với giống đối chứng HT1

Phạm vi nội dung: Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển, chống chịu sâu bệnh hại và ngoại cảnh cảu các giống lúa mới; Các biên pháp kỹ thuật canh tác phù hợp với các giống mới và xây dựng mô hình ứng dụng các biện pháp kỹ thuật phù hợp với các giống mới được tuyển chọn

5 ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

Xác định được 2 giống lúa mới SV181 và SVN1 cho năng suất cao và ổn định, chất lượng cao, có thời gian sinh trưởng ngắn ngày phù hợp với điều kiện sản xuất vụ Đông xuân và Hè thu tại Quảng Bình Các giống lúa đã được cấp bằng bảo hộ giống cây trồng mới trên toàn quốc của Cục Trồng trọt, Bộ NN&PTNT tại Quyết định số 418/QĐ-TT-VPBH ngày 30/9/2016 cho giống SV181 và Quyết định số 01/QĐ-TT-VPBH ngày 06/1/2017 cho giống SVN1 Trong đó, giống lúa SV181 đã được công nhận chính thức tại Quyết định số 369/QĐ-BNN-TT ngày 15/2/2017 của Bộ Nông nghiệp & PTNT Giống lúa SVN1 đã qua khảo nghiệm DUS, VCU theo quy định và đang trình hồ sơ công nhận giống cây trồng mới

Hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác 2 giống lúa mới ngắn ngày SV181 và SVN1 trên đất phù sa không được bồi đắp hàng năm tại Quảng Bình, đó là: Lượng hạt giống gieo sạ thích hợp 80 kg/ha, tổ hợp phân bón thích hợp 90 kg N + 80 kg P205 +

80 kg K2O, trên nền bón 10 tấn phân chuồng/ha và 500 kg vôi bột/ha

Chương I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1.1 Giới thiệu về cây lúa

1.1.1.1 Nguồn gốc cây lúa

Đến nay, có nhiều giả thiết khác nhau về nguồn gốc của chi Lúa trên trái đất, nhưng hầu hết đều thừa nhận rằng các loài lúa hoang dại đã xuất hiện từ thời tiền sử

của trái đất (thời Gondwana) Theo công bố của Chang và cs (1984) [74], O.sativa

xuất hiện đầu tiên ở dãy Himalaya, Miến Điện, Lào, Việt Nam và Trung Quốc Từ các

trung tâm trên lúa Indica phát tán đến lưu vực sông Hoàng Hà và sông Dương Tử rồi sang Nhật Bản, Triều Tiên và từ đó biến thành chủng Japonica Lúa được hình thành ở Indonesia và là sản phẩm của quá trình chọn lọc từ Indica

Ở Việt Nam, theo kết quả khảo sát nguồn gen cây lúa những năm gần đây tìm thấy các loài lúa dại mọc nhiều ở vùng Tây Bắc, Nam Trung bộ, đồng bằng sông Cửu

Long, Tây Nguyên là các loài O.granulata, O.nivara, O.ridleyi, O.rufipogon Với điều

kiện khí hậu nhiệt đới, Việt Nam cũng có thể là cái nôi hình thành cây lúa nước Từ lâu, cây lúa đã trở thành cây lương thực chủ yếu có ý nghĩa quan trọng trong nền kinh

tế và xã hội của nước ta

Lúa trồng hiện nay có nguồn gốc từ lúa dại Việc xác định trực tiếp tổ tiên của

cây lúa trồng ở Châu Á (Oryza sativa) vẫn còn nhiều ý kiến khác nhau Một số tác giả như Đinh Dĩnh, Bùi Huy Đáp, Đinh Văn Lữ…cho rằng: Oryza fatua là loài lúa dại gần

nhất và được coi là tổ tiên của lúa trồng hiện nay

1.1.1.2 Phân loại cây lúa

Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) trước đây đã nghiên cứu và xếp lúa trồng ở

châu Á (Oryza sativa) thuộc họ hòa thảo (graminae), có bộ nhiễm sắc thể 2n = 24 Theo

Trần Văn Đạt (2005) [29], Kato là người đầu tiên xây dựng các luận cứ khoa học về phân loại dưới loài của lúa trồng châu Á dựa trên các đặc điểm hình thái Tùy theo các đặc điểm và tiêu chí khác nhau mà các nhà khoa học phân loại cây lúa theo các quan điểm khác nhau, phân loại cây lúa nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng nguồn gen để phục vụ cho mục tiêu chọn tạo giống cây trồng

Nhiều tư liệu đưa ra cơ sở tiến hóa của các loài lúa trồng hiện nay, tuy nhiên theo Khush (1997) [88], sự tiến hóa của hai loại lúa trồng phổ biến hiện nay trên thế giới được thể hiện trong sơ đồ, như sau:

Tổ tiên chung

Nam và Đông Nam Á Tây Phi Châu

Lúa dại đa niên O rufipogon O longistaminata

Lúa dại hàng niên O nivara O breviligulata

Lúa trồng O sativa O sativa O glaberrima

Indica Japonica

Ôn đới Nhiệt đới

Hình 1.1 Sự phân bố lúa trồng trên thế giới Hakim MA và cs (2013) [82]

a, Phân loại theo quan điểm canh tác học

Quá trình thuần hóa và thích nghi với điều kiện sống và điều kiện canh tác khác nhau, cây lúa trồng được phân thành các nhóm:

Lúa có tưới: Lúa được trồng trên những cánh đồng có công trình thủy lợi, chủ động về nước tưới trong suốt thời gian sinh trưởng, phát triển

Lúa nước sâu: Lúa được trồng trên những cánh đồng thấp, không có khả năng rút nước sau mưa hoặc lũ Tuy nhiên, nước không ngập quá 10 ngày và nước không cao quá 50 cm

Lúa nổi: Lúa được gieo trồng trước mùa mưa; khi mưa lớn, cây lúa đã đẻ nhánh; khi nước lên cao cây lúa vươn khỏi mặt nước khoảng 10 cm/ngày để ngoi theo

Ở Việt Nam tồn tại cả 4 nhóm lúa như nêu trên

Lúa cạn: Lúa được trồng trên đất cao, không có khả năng giữ nước, cây lúa sống hoàn toàn nhờ nước trời trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển

Theo Nguyễn Văn Hoan (2006) [42], cho đến nay phân loại lúa theo hệ thống phân

loại học thực vật của loài lúa trồng Oryza sativa L đã đạt được sự thống nhất Theo nhiều tài liệu nghiên cứu: loài Oryza sativa L gồm 3 loại phụ, 8 nhóm biến chủng và 284 biến chủng Theo cấu tạo của tinh bột còn phân biệt lúa nếp (glutinosa) và lúa tẻ (utilissma)

Tuy nhiên theo định luật về dãy biến dị tương đồng của Vavilov N I thì cây lúa vẫn tiếp tục tiến hóa và nhiều biến chủng mới vẫn tiếp tục xuất hiện Vì vậy, các nhà khoa học đang tiếp tục nghiên cứu, tập hợp và bổ sung thêm cho hệ thống phân loại này

b, Phân loại theo điều kiện sinh thái

Lúa trồng thành hai nhóm lớn là Japonica (lúa cánh) và Indica (lúa tiên) Lúa

tiên thường phân bố ở vĩ độ thấp như: Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam, Indonesia là loại hình cây to, lá nhỏ xanh nhạt, bông xòe, hạt dài, vỏ trấu mỏng, cơm khô nở nhiều, chịu phân kém, dễ lốp đổ nên có năng suất thấp Lúa cánh thường phân bố ở vĩ độ cao như: Nhật Bản, Triều Tiên, Bắc Trung Quốc, châu Âu là loại hình cây có lá to, xanh đậm, bông chụm, hạt ngắn, vỏ trấu dày, cơm thường dẻo, ít nở, thích nghi với điều kiện thâm canh, chịu phân tốt, thường thu hoạch cho năng suất cao

c, Phân loại theo địa lý

Theo Nguyễn Văn Hoan (2006) [42], phân chia lúa trồng thành các nhóm sinh thái địa

Nhóm Philippin: Nhóm lúa điển hình nhiệt đới không chịu lạnh Toàn bộ vùng Đông Nam Á, miền Nam Việt Nam nằm trong nhóm này

Nhóm châu Âu: Bao gồm các nước trồng lúa ở châu Âu như: Nga, Italia,

Bungaria Đây là nhóm sinh thái với các loại hình japonica chịu lạnh, hạt to, cơm

dẻo, chịu nóng kém

Nhóm châu Phi: Nhóm lúa trồng thuộc loại Oryza glaberrima

Nhóm châu Mỹ La Tinh: Gồm các nước Trung Mỹ và Nam Mỹ Nhóm lúa cao cây, thân to, hạt gạo lớn, gạo trong và dài, chịu ngập và chống đổ tốt

1.1.2 Cơ sở khoa học của tuyển chọn giống lúa ngắn ngày

1.1.2.1 Nghiên cứu về những đặc điểm nông học của cây lúa

Lúa là cây trồng đa dạng kiểu hình, mỗi giống có những đặc điểm riêng mà ta

có thể dựa vào đó để nhận biết, đó là: thời gian sinh trưởng, cao cây, kích thước lá, màu sắc thân lá, dạng bông, dạng hạt, màu sắc hạt Công tác chọn tạo và khảo nghiệm giống lúa, các nhà khoa học cần có những thông tin đầy đủ về các đặc điểm nguồn vật liệu khởi đầu của giống Do đó, việc nghiên cứu đặc điểm hình thái, đặc điểm nông học, khả năng chống chịu của các giống lúa đã thu được nhiều kết quả có ý nghĩa

* Thời gian sinh trưởng của cây lúa: Theo Yosida (1981) [115], TGST cây lúa

được tính từ lúc nảy mầm cho đến khi chín có thời gian từ 80 ngày đến 180 ngày, tùy theo giống và điều kiện ngoại cảnh Trong canh tác lúa hiện đại, các nhà nông học hết sức quan tâm đến thời gian sinh trưởng của các giống lúa, vì đây là yếu tố có tương quan chặt đến năng suất và bố trí thời vụ cơ cấu thời vụ sản xuất của người nông dân

Theo Yosida (1981) [115], khi nghiên cứu về thời gian sinh trưởng các giống lúa cho rằng những giống lúa có thời gian sinh trưởng quá ngắn thì không thể cho năng suất cao do sinh trưởng dinh dưỡng bị hạn chế Ngược lại, những giống lúa có thời gian sinh trưởng quá dài thì cũng cho năng suất thấp vì dễ bị lốp đổ, và chịu nhiều tác động của điều kiện ngoại cảnh bất lợi, các giống có thời gian trong khoảng 120 ngày

có khả năng cho năng suất cao

Như vậy, thời gian sinh trưởng ngắn đến mức nào thì không phương hại đến tiềm năng năng suất Theo Yosida (1981) [115], đối với lúa gieo thẳng cần khoảng 90 ngày và 100 ngày đối với lúa cấy Thời gian sinh trưởng ở cây lúa chia làm 2 giai đoạn chính là giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực Tuy nhiên, có thể chia thành 3 giai đoạn là sinh trưởng dinh dưỡng, sinh thực và chín Thời gian sinh trưởng của cây lúa thường từ 90 - 180 ngày từ khi nảy mầm cho đến khi chín, thời gian này dài hay ngắn phụ thuộc vào giống và môi trường sinh trưởng Trong điều kiện nhiệt đới, giai đoạn sinh trưởng sinh thực (thời kỳ làm đòng) cần khoảng 30 ngày, thời kỳ chín 30 ngày và thời gian còn lại dành cho giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng

Theo Uga Y và cs (2007) [112], các locus liên quan đến phản ứng quang chu kỳ

có tác động cộng tính

Nguyễn Minh Công và Nguyễn Tiến Thăng (2007) [22] đã nghiên cứu di truyền của các đột biến làm mất tính cảm ứng quang chu kỳ ở một số giống lúa thơm đặc sản miền Bắc, cho biết: các đột biến làm mất tính cảm ứng quang chu kỳ là các đột biến lặn, khả năng biểu hiện ở F1 không phụ thuộc vào hướng lai; các đột biến gây ra chín sớm trong vụ mùa là các đột biến lặn không hoàn toàn, di truyền theo định luật Mendel trong lai đơn Thời gian sinh trưởng của cây lúa còn phụ thuộc vào tính cảm quang hay cảm ôn của giống Khi gieo cấy vào thời vụ khác nhau với điều kiện ngoại cảnh khác nhau tùy theo giống sẽ có thời gian sinh trưởng dài, ngắn khác nhau Trong điều kiện ở miền Bắc nước ta, do ảnh hưởng của điều kiện nhiệt độ thấp, thời gian sinh trưởng của cùng một giống lúa nếu gieo cấy vào vụ Xuân sẽ dài hơn gieo cấy trong vụ Mùa Nếu năm nào thời vụ gieo cấy ở vụ Đông Xuân nhiệt độ thấp, cây lúa sẽ kéo dài thời gian sinh trưởng và trỗ muộn; năm nào nắng ấm, nhiệt độ cao thì ngược lại Trong vụ Hè Thu, nhiệt độ thường ít biến đổi nên thời gian sinh trưởng cây lúa tương đối ổn định

Theo Nguyễn Văn Luật (2008) [49], giống lúa có thời gian sinh trưởng cực ngắn đã được chọn tạo nhằm bổ sung vào cơ cấu sản xuất và góp vào thị phần xuất khẩu ở miền Nam

* Chiều cao cây lúa: là một trong những tính trạng quan trọng liên quan đến

khả năng chống đổ, khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời và chịu phân bón của giống Thân cây lúa dày hơn thì khả năng tích lũy chất khô tốt hơn Thân cứng và dày có ý nghĩa rất quan trọng trong việc chống đổ ngã và dẫn tới chỉ số thu hoạch cao hơn Nếu thân không cứng khoẻ, không dày, thì dễ đổ ngã, tán lá che khuất lẫn nhau làm gia tăng một số bệnh hại dẫn đến năng suất giảm

Chiều cao cây lúa là một chỉ tiêu về hình thái có liên quan đến các chỉ tiêu khác, đặc biệt là khả năng chống đổ ngã của lúa Thân cây lúa thấp và cứng có khả năng kháng đổ tốt Theo các nhà nghiên cứu của IRRI (1984), chiều cao cây được đánh giá theo thang điểm, như sau:

- Điểm 1: bán lùn (vùng trũng < 110 cm; vùng cao < 90 cm);

- Điểm 5: trung bình (vùng trũng 110-130 cm; vùng cao 90-125 cm);

- Điểm 9: cao (vùng trũng > 110 cm; vùng cao > 125 cm)

Những kết quả nghiên cứu chọn tạo giống lúa lùn của IRRI khẳng định rằng: các giống lúa lùn có nguồn gốc từ Trung Quốc (Dee-geo-Woo-gen, I-geo-tze) chúng mang gen lùn lặn tạo cho thân ngắn, nhưng không ảnh hưởng đến chiều dài bông, điều này rất có ý nghĩa trong chọn giống

Thân lúa gồm nhiều mắt và lóng, số lóng trên thân phụ thuộc vào giống Các giống có thời gian sinh trưởng trung ngày thường có 6 - 7 lóng, các giống ngắn ngày

có khoảng 4 - 5 lóng Sự phát triển của các lóng đốt quyết định đến chiều cao cây và liên quan tới khả năng chống đổ Hiện nay, các giống lúa mới thấp cây đang dần thay thế các giống lúa cao cây, vì chúng có khả năng chống đổ tốt hơn khi đầu tư thâm canh

để đạt năng suất cao

* Khả năng đẻ nhánh cây lúa: là một đặc điểm của cây lúa, đặc điểm này có

ảnh hưởng đến năng suất lúa Trong quá trình sinh trưởng, nhánh lúa là những cành mọc lên từ nách lá của mỗi đốt trên thân chính hoặc trên các nhánh khác trong thời gian sinh trưởng dinh dưỡng, cây lúa đẻ nhánh theo quy luật chung Tuy nhiên, các giống lúa khác nhau thì thời gian đẻ nhánh khác nhau

Theo Nguyễn Văn Hiển (2000) [37], kiểu đẻ nhánh chụm và đứng thẳng là lặn, kiểu đẻ nhánh xòe là trội Các kết quả nghiên cứu cho rằng tính đẻ nhánh khỏe là tính trạng di truyền số lượng, có hệ số di truyền từ thấp đến trung bình và chịu ảnh hưởng

rõ rệt của các điều kiện ngoại cảnh

Theo Bùi Huy Đáp (1980) [30], nhánh không bao giờ phát triển khi lá tương đương với nó vẫn chưa phát triển xong, nhánh không bao giờ phát triển nữa khi lá bị khô

Khả năng đẻ nhánh sớm là một đặc tính tốt của cây lúa Số nhánh mang đặc tính di truyền số lượng, khả năng đẻ nhánh sớm liên quan với khả năng sinh trưởng mạnh và sớm của các giống lúa lùn cải tiến, nhưng nó lại di truyền độc lập với nhiều đặc tính quan trọng khác Ở giống lúa cải tiến, người ta thường chọn cá thể đẻ nhánh sớm

* Bộ lá lúa: vừa là cơ quan quang hợp và là một đặc trưng hình thái giúp phân

biệt các giống khác nhau Vì vậy, màu sắc, kích thước, độ dày và góc độ lá có ảnh hưởng lớn đến năng suất sinh vật học và năng suất kinh tế

Theo Yosida (1981) [115], lá lúa hoàn chỉnh bao gồm: bẹ lá, bản lá, tai lá và thìa lìa Các giống lúa chín sớm và chín trung bình có từ 10 - 18 lá trên thân chính, các giống mẫn cảm với chu kỳ quang có số lá ổn định trong hầu hết các điều kiện Thông thường sự phát triển của 1 lá lúa cần khoảng 100 độ ngày ở thời kỳ trước khi phân hóa đòng và cần 170 độ ngày sau khi phân hóa đòng Thời gian sống của từng lá cũng rất khác nhau, các lá phía trên có thời gian sống lâu hơn các lá phía dưới Như vậy, lá đòng có thời gian sống dài nhất

Theo Nguyễn Văn Hiển (2000) [37], tính trạng lá đứng thẳng được kiểm tra bởi một gen lặn có hệ số di truyền cao, cặp gen này có tác động đa hiệu vừa gây nên thân ngắn, vừa làm cho bộ lá đứng thẳng cứng và ngắn

Theo Yosida (1981)[115], lá thẳng cho phép ánh sáng xuyên sâu và phân bố sâu hơn, kết quả làm tăng được quang hợp của cây Trong một phạm vi nhất định, diện tích lá có mối tương quan thuận với quá trình quang hợp, vượt quá giới hạn này lượng chất khô thực tế giảm, vì quá trình hô hấp cũng có tương quan thuận với chỉ số diện tích lá Chỉ số diện tích lá phụ thuộc vào giống, mật độ cấy, lượng phân bón Diện tích

lá tăng dần trong quá trình sinh trưởng, tăng mạnh nhất là thời kỳ đẻ nhánh rộ và đạt tối đa trước lúc trổ bông Các giống lúa thấp cây, lá đứng có thể tăng mật độ cấy để nâng cao hệ số diện tích lá Các giống lúa cao cây, xoè nên hạn chế khả năng tăng mật

độ vì dễ dẫn tới hiện tượng các lá che khuất lẫn nhau, khi đó không những giảm quá trình quang hợp mà còn tạo điều kiện cho sâu bệnh gây hại

Độ dài lá có quan hệ đa hiệu với các gen xác định chiều cao cây, nhưng lại bị chi phối bởi điều kiện ngoại cảnh Độ dày lá có quan hệ chặt chẽ với năng suất lúa Tính trạng lá đòng dài, đứng di truyền độc lập với gen lùn kiểm tra độ dài thân và độ dài các lá phía dưới

1.1.2.2 Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất của cây lúa

Năng suất lúa được tạo thành bởi các yếu tố, đó là: số bông/đơn vị diện tích, số hạt/bông, tỷ lệ hạt chắc/bông và khối lượng 1000 hạt

a, Số bông trên một đơn vị diện tích: hình thành bởi 3 yếu tố: số nhánh hữu hiệu,

điều kiện ngoại cảnh và biện pháp kỹ thuật (mật độ cấy, tưới nước, bón phân )

Theo Nguyễn Hữu Tề và cs (1997) [63], để khai thác số nhánh đẻ tối đa, tăng số bông trên đơn vị diện tích cần có biện pháp kỹ thuật tốt tác động vào giai đoạn đẻ nhánh và sinh trưởng thân lá Các giống lúa thấp cây, lá đứng đẻ khoẻ, chịu đạm có thể cấy dày để tăng số bông trên đơn vị diện tích Số bông có thể đóng góp 74% năng suất, trong khi đó số hạt và khối lượng hạt đóng góp 26% Các giống lúa mới thấp cây, lá đứng, đẻ khỏe, chịu đạm có thể gieo cấy dày để tăng số bông trên đơn vị diện tích

Trên ruộng lúa cấy, số bông/m2 phụ thuộc nhiều vào năng lực đẻ nhánh, chỉ tiêu này xác định chủ yếu vào khoảng 10 ngày sau khi đẻ nhánh tối đa Ở ruộng lúa gieo thẳng số bông/m2 phụ thuộc nhiều vào lượng hạt gieo và tỷ lệ mọc mầm

Theo Nguyễn Văn Hoan (2006) [42], sự tương quan giữa năng suất và số bông/khóm ở mỗi giống lúa là khác nhau, ở những giống thuộc nhóm bán lùn có tương quan chặt (r = 0,85), nhóm lùn có tương quan vừa (r = 0,62) và nhóm cao cây có tương quan vừa (r = 0,54) Sự tương quan giữa năng suất và số hạt trên bông thì ngược lại, nhóm cao cây có tương quan rất chặt (r = 0,96), nhóm bán lùn và lùn có tương quan vừa (r = 0,62 - 0,66) Mối quan hệ giữa các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất thực thu (NSTT) thực chất là mối quan hệ giữa cá thể và quần thể Mối quan hệ này có hai mặt: khi mật độ hay số bông/m2 tăng trong phạm vi nào đó thì số lượng bông giảm ít nên năng suất cuối cùng tăng, đó là quan hệ thống nhất Nhưng số bông/m2 tăng cao quá sẽ làm khối lượng bông giảm nhiều, lúc đó năng suất sẽ giảm, đó là quan hệ mâu thuẫn Vì vậy, cần phải điều tiết mối quan hệ này sao cho hợp lý để năng suất cuối cùng là cao nhất

b, Số hạt trên bông: Số hạt trên bông nhiều hay ít tuỳ thuộc vào số gié, số hoa

phân hoá, số hoa thoái hoá Toàn bộ quá trình này nằm trong thời kỳ sinh trưởng sinh thực (từ làm đòng đến trỗ) Điều kiện nhiệt độ và cường độ ánh sáng quá thấp ở giai đoạn này sẽ làm tăng số hạt lép và làm giảm năng suất hạt Tổng số hạt trên bông do tổng số hoa phân hoá và số hoa thoái hoá quyết định Số hoa phân hoá càng nhiều, số hoa thoái hoá càng ít thì tổng số hạt trên bông sẽ nhiều Tỷ lệ hoa phân hoá có liên quan chặt chẽ với chế độ chăm sóc Số gié cấp 1, đặc biệt là số gié cấp 2 nhiều thì số hoa trên bông cũng nhiều Số hoa trên bông nhiều là điều kiện cần thiết để đảm bảo cho tổng số hạt trên bông lớn

Theo Yoshida (1981) [115], việc tổng hợp carbohydrate ở thân lá cũng như việc vận chuyển tổng hợp những chất khô vào hạt đòi hỏi ưu tiên trước hết trong việc làm chắc hạt Muốn có sự vận chuyển tổng hợp tốt hơn thì bộ lá có cấu tạo dày, xanh đậm hơn, tuổi thọ lá kéo dài là một đặc tính rất quan trọng và cần thiết Bộ lá thẳng đứng thì cây lúa sử dụng ánh sáng hữu hiệu tốt hơn

c, Tỷ lệ hạt chắc trên bông: Được quyết định ở thời kỳ sau trỗ, nếu gặp điều kiện

bất thuận ở thời kỳ này tỷ lệ hạt lép sẽ rất cao Tỷ lệ hạt chắc có ảnh hưởng đến năng suất lúa rõ rệt, ngoài ra tỷ lệ hạt chắc còn phụ thuộc vào lượng tinh bột được tích luỹ trên cây

và đặc điểm giải phẫu của cây

Theo Nguyễn văn Hoan (2006) [42], trước khi trỗ bông, nếu cây lúa sinh trưởng tốt, quang hợp thuận lợi thì hàm lượng tinh bột được tích luỹ và vận chuyển lên hạt nhiều, làm cho tỷ lệ hạt chắc cao Mạch dẫn vận chuyển tốt thì quá trình vận chuyển tinh bột tích luỹ trong cây đến hạt được tốt làm tỷ lệ hạt chắc sẽ cao Tỷ lệ hạt chắc còn chịu ảnh hưởng của quá trình quang hợp sau khi trỗ bông Sau khi trỗ bông, quang hợp ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tích luỹ tinh bột trong phôi nhũ; ở giai đoạn này, nếu điều kiện khí hậu không thuận lợi cho quá trình quang hợp thì tỷ lệ hạt chắc giảm rõ rệt

Theo Jennings P.R và cs (1979) [97], sự lép hạt là hiện tượng phổ biến trong các dòng tuyển chọn do ba nguyên nhân chính là: nhiệt độ vượt quá mức tối ưu, đổ ngã và bất thụ do lai hay tính không tương hợp di truyền Vì vậy, để có tỷ lệ hạt chắc trên bông cao phải bố trí thời vụ gieo cấy hợp lý, để khi lúa làm đòng, trỗ bông và chín gặp được điều kiện ngoại cảnh thuận lợi, đồng thời cây lúa phải được cung cấp đầy đủ dinh dưỡng cũng như chế độ tưới tiêu hợp lý

Theo Nguyễn Văn Hiển (2000) [37], khi nghiên cứu độ thoát cổ bông cho biết, những giống lúa có bông trỗ thoát hoàn toàn thường cho tỷ lệ hạt chắc cao hơn và ngược lại

d, Khối lượng 1.000 hạt: của một giống tương đối ổn định do kích thước hạt,

kích thước của vỏ trấu khống chế rất nghiêm ngặt Tuy nhiên, kích thước vỏ trấu có phụ thuộc vào sự biến đổi chút ít bởi bức xạ mặt trời trong 2 tuần trước khi nở hoa

Theo Uga Y (2007) [112], khối lượng 1.000 hạt là yếu tố cuối cùng tạo năng suất lúa, yếu tố này ít biến động so với các yếu tố khác, ít chịu tác động của điều kiện môi trường và phụ thuộc chủ yếu vào giống Nếu áp dụng kỹ thuật canh tác không hợp lý, bón phân thiếu cân đối sẽ làm cho cây yếu, dễ đổ, hạt lép lửng, năng suất hạt giảm rõ rệt

Theo Chan T và cs (1984) [75], kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy khối lượng 1.000 hạt ở lúa chịu tác động rất ít bởi các yếu tố môi trường Để tăng khối lượng hạt, trước lúc trỗ bông, cần bón nuôi đòng để làm tăng kích thước vỏ trấu Sau khi trổ bông, cần tạo điều kiện cho cây sinh trưởng tốt để quang hợp được tiến hành mạnh

mẽ, tích luỹ được nhiều tinh bột thì khối lượng hạt sẽ cao

Các yếu tố cấu thành năng suất đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc chọn giống lúa năng suất cao Các yếu tố: số bông trên khóm, số hạt trên bông và khối lượng

1.000 hạt có tính quyết định năng suất của giống lúa mới Một giống lúa mới có khả năng điều tiết hợp lý ba yếu tố này sẽ có khả năng cho năng suất cao Vì vậy, theo dõi các tính trạng yếu tố cấu thành năng suất, khả năng kết hợp của chúng trong quá trình lai tạo là hết sức quan trọng đối với công tác chọn tạo giống lúa mới đạt năng suất cao

1.1.2.3 Nghiên cứu về mối quan hệ giữa năng suất và các yếu tố liên quan năng suất

a, Tích lũy chất khô và năng suất lúa

Theo Nguyễn Vi (1982) [69], quang hợp là quá trình chuyển hóa năng lượng mặt trời thành năng lượng hóa học và được tích lũy dưới dạng carbohydrat cung cấp cho mọi hoạt động sống của cây Hoạt động quang hợp mang lại 80 - 90% lượng chất khô cho cây, số còn lại là chất khoáng do cây hút từ đất

Như vậy, hoạt động quang hợp quyết định đến sinh trưởng và năng suất lúa Vì thế, muốn tăng năng suất cần phải xúc tiến, tạo điều kiện thuận lợi cho quang hợp Lượng quang hợp của quần thể (P) phụ thuộc vào:

- Hiệu suất quang hợp thuần (NAR)

Theo Nguyễn Vi (1982) [69], từ các kết quả nghiên cứu, sản lượng hạt của cây lúa được xác định chủ yếu bởi mức độ carbohydrat Các carbohydrat như các loại đường

và tinh bột bắt đầu tích luỹ mạnh mẽ vào thời gian 2 tuần trước khi trỗ bông và đạt đến mức cực đại trong các bộ phận của cây, chủ yếu là trong bẹ lá và thân vào lúc trỗ bông, sau đó lại giảm lúc chín rộ và có thể tăng trở lại chút ít lúc gần chín hoàn toàn

Các carbohydrat tích luỹ được có 3 chức năng trong việc tạo ra hạt lúa

- Cung cấp một phần carbohydrat cho hạt

- Giúp cho hạt sinh trưởng được trong các điều kiện thời tiết khác nhau

- Làm cho năng suất hạt được ổn định dưới những điều kiện thời tiết bất thuận trong thời gian chín

b, Nghiên cứu về cấu trúc dạng cây và mô hình cây lúa năng suất cao

Nhiều giống cây trồng có những nhược điểm như: Thời gian sinh trưởng dài, khả năng chịu hạn, chịu lạnh, chịu úng kém, cao cây, dễ đổ, chống chịu sâu bệnh kém… nên khả năng gieo trồng bị hạn chế Trên cơ sở những thành tựu đạt được ở lúa

mì, vận dụng lý thuyết về dãy biến dị tương đồng của Jenning (1979) [97], đã tìm kiếm gen lùn ở cây lúa nước Các giống mới như De-geo-woo-gen và Taichung native 1 của

Đài Loan hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu đề ra Năm 1966, giống lúa thấp cây IR8 ra đời cùng nhiều giống khác đã được phát triển nhanh ở nhiều nước và được mệnh danh

là “người khổng lồ của châu Á nhiệt đới” Các giống lúa lùn xứng đáng tạo nên cuộc cách mạng xanh lần thứ 2 trên thế giới

Theo Gu M H và Pan X B (1986) [80], trong giai đoạn 1956 - 1980, trong số

529 giống lúa được chọn tạo và phát triển trong sản xuất ở miền Nam Trung Quốc thì các giống chứa gen lùn của De-geo-woo-gen chiếm tới 70% Kikuchi (1986) [89] tương tự cũng được công bố ở Nhật Bản với gen lùn của giống Taichung native 1

Dựa trên cơ sở những kết quả đạt được Khush (1994) [87], đã tổng kết mô hình kiểu cấu trúc cây lúa mới (New Rice Plant Type) có năng suất cao như sau: 1) Số dảnh/khóm từ 3 - 4 dảnh; 2) Thời gian sinh trưởng từ 100 - 130 ngày; 3) Không có bông vô hiệu; 4) Thân cứng chống đổ tốt; 5) Lá thẳng, dày và xanh đậm; 6) Số hạt chắc trên bông từ 200 - 250 hạt; 7) Hệ thống rễ khỏe; 8) Chống chịu được nhiều loại sâu bệnh; 9) Chiều cao cây từ 90 - 100cm; 10) Tiềm năng năng suất 10 - 13 tấn/ha

Các kết luận này mang tính chiến lược lâu dài và là mục tiêu trong công tác nghiên cứu chọn giống lúa trong những năm qua Việc chọn tạo ra các giống lúa thấp cây, ngắn ngày, năng suất cao đã góp phần tích cực nâng cao năng suất và tổng sản lượng lúa ở nhiều nước trong khu vực châu Á và trên thế giới

1.1.2.4 Nghiên cứu về chất lượng gạo và yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gạo

Chất lượng gạo chịu tác động mạnh mẽ của 4 yếu tố: bản chất của giống, điều kiện sinh thái, kỹ thuật canh tác và các biện pháp sau thu hoạch Tại hội thảo của các nhà di truyền chọn giống, các nhà hóa sinh học đến từ tất cả các nước trồng lúa trên thế giới tại viện lúa Quốc tế IRRI (tháng 10/1978) đã chia chất lượng lúa gạo thành bốn nhóm, như sau:

Chất lượng xay xát (Milling quality);

Chất lượng thương phẩm (Market quality);

Chất lượng dinh dưỡng (Nutritive quality);

Chất lượng nấu nướng và ăn uống (Cooking and eating quality)

Đây là cơ sở cho các nhà chọn giống nghiên cứu, đánh giá chất lượng của các dòng, giống lúa triển vọng

a, Chất lượng xay xát

Chất lượng xay xát của lúa gạo thể hiện ở ba chỉ tiêu chính: và tỷ lệ gạo nguyên, tỷ lệ gạo lật và tỷ lệ gạo xát Trong đó, tỷ lệ gạo nguyên là chỉ tiêu quan trọng nhất và cũng là yếu tố chịu ảnh hưởng của môi trường nhiều nhất; tỷ lệ gạo lật và gạo xát chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi bản chất của giống

Theo Khush và cs (1979) [86], chất lượng xay xát được xem xét ở 2 chỉ tiêu chủ yếu đó là tỷ lệ gạo lật và gạo xát tính theo % trọng lượng của thóc Xay xát thực chất là quá trình loại bỏ vỏ trấu, phôi và vỏ cám Khi loại bỏ các thành phần này thì hàm lượng

cellulose và lipid bị giảm xuống rõ rệt Khi giảm hàm lượng cellulose ở ngoài sẽ giúp tăng khả năng tiêu hoá, còn khi giảm hàm lượng lipid sẽ tăng khả năng bảo quản Việc loại bỏ phôi và vỏ cám cũng sẽ làm giảm hàm lượng protein, có thể làm giảm được sự mất mát nhiều dinh dưỡng do xay xát bằng kỹ thuật xử lý thuỷ nhiệt, ngâm vớt thóc, hấp phơi khô rồi mới xát Tỷ lệ vỏ trấu trung bình từ 20% - 22% và có thể thay đổi từ 16 % - 26% Cám và phôi hạt chiếm 10% Do đó, tỷ lệ gạo trắng thường ở khoảng 70%

Theo Khush và cs (1979) [86], tỷ lệ gạo nguyên tính theo % khối lượng gạo xát Thóc có chất lượng xay xát tốt là thóc sau khi xát cho tỷ lệ gạo tổng số và gạo nguyên cao Tỷ lệ gạo nguyên biến động rất lớn Đây là tính trạng di truyền và chịu nhiều ảnh hưởng của môi trường, đặc biệt là nhiệt độ và độ ẩm trong thời gian chín và sau thu hoạch Nắng nóng, sự thay đổi đột ngột của ẩm độ không khí, những điều kiện không thuận lợi của môi trường trong suốt thời gian chín đều là những nguyên nhân làm xuất hiện những vết rạn trong hạt và làm tăng tỷ lệ gẫy của hạt gạo khi xát Tỷ lệ gạo nguyên thường đạt cao nhất khi lúa chín từ 28 - 30 ngày sau trỗ, thu hoạch sớm quá (20 ngày sau trỗ) hay muộn quá (35 ngày sau trỗ trở đi) đều làm giảm tỷ lệ gạo nguyên

Theo Khush G.S (1979) [86], tỷ lệ gạo nguyên còn phụ thuộc vào thời điểm tuốt lúa sau khi gặt Nghiên cứu trên giống Khao dawk mali 105 cho thấy thời điểm tuốt lúa sau thu hoạch 5 - 10 ngày không ảnh hưởng đến tỷ lệ gạo nguyên, nếu để sau 10 -

15 ngày tỷ lệ gạo nguyên giảm rõ rệt Phân bón cũng là yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ gạo nguyên trong đó ảnh hưởng rõ rệt nhất là lân

Theo Bùi Chí Bửu (2005) [20], tỷ lệ gạo trắng thường ít biến động và nó cũng ít phụ thuộc vào môi trường

b, Chất lượng thương phẩm

Bao gồm kích thước, hình dạng hạt, độ trắng trong, độ bạc bụng, mùi thơm của gạo…Trên thị trường thế giới cũng như ở thị trường trong nước dạng hạt gạo thon dài

và tỷ lệ trắng trong cao đang rất được ưa chuộng

Theo Yoshida (1981) [115], kích thước hạt là tính trạng rất đặc trưng của giống, tùy từng giống khác nhau mà hạt gạo có hình thon dài, dài, bầu hay tròn Khi nghiên cứu về hình dạng và kích thước hạt gạo các nhà nghiên cứu cho rằng kích thước hạt gạo là tính trạng di truyền số lượng được kiểm soát bởi đa gen Ở lúa lai, kích thước hạt có sự phân ly vượt trội đặc biệt là chiều dài hạt Hình dạng hạt gạo là đặc tính tương đối ổn định, nó ít bị thay đổi bởi điều kiện môi trường Kích thước và hình dạng hạt gạo có mối quan hệ tỷ lệ nghịch với tỷ lệ gạo nguyên Dạng hạt càng mảnh, dài và

có độ bạc bụng cao thì tỷ lệ gạo nguyên càng thấp

Theo Ngô Thế Dân (2002) [27], lúa đặc sản và lúa cổ truyền ở Việt Nam có kích thước và hình dạng hạt nhỏ hơn so với các giống lúa cải tiến Các giống lúa đặc sản miền Bắc thường có hạt nhỏ hơn và hương thơm hơn so với các giống lúa đặc sản miền Nam

Theo Jenning và cs (1979) [97], chiều dài hạt và đặc tính hình thái hạt di truyền độc lập với nhau và có thể đựơc kết hợp với các tính trạng phẩm chất như hàm lượng amylose, hoặc kiểu cây, thời gian sinh trưởng Tính trạng chiều dài hạt rất ổn định và rất ít bị ảnh hưởng bởi môi trường, nó được điều khiển bởi đa gen Thứ tự mức độ tính trội được ghi nhận, như sau: hạt dài > hạt trung bình > hạt ngắn > hạt rất ngắn Thị hiếu người tiêu dùng về hình dạng hạt rất thay đổi, có nơi thích hạt tròn, có nơi thích hạt trung bình nhưng dạng hạt thon dài là được ưa chuộng nhiều nhất trên thị trường quốc tế

Theo Ngô Thế Dân (2002) [27], độ bạc bụng là một tiêu chí quan trọng để đánh

giá chất lượng gạo của một giống, nó không ảnh hưởng đến chất lượng cơm, nhưng ảnh hưởng lớn đến thị hiếu của người tiêu dùng Vết bạc thường xuất hiện ở bụng, trên lưng hoặc ở trung tâm hạt gạo và các vết gãy của hạt gạo cũng xuất phát từ những điểm bạc này Chính vì thế mà tỷ lệ bạc bụng có tỷ lệ nghịch với tỷ lệ gạo nguyên

Theo Yoshida (1981) [115], độ bạc bụng chịu ảnh hưởng của môi trường nhiều hơn là do bản chất giống Nhiệt độ thấp dần vào thời kỳ sau trỗ đến chín làm giảm tỷ

lệ hạt bạc, sự chênh lệch nhiệt độ ngày đêm có tác dụng giúp các hạt tinh bột trong hạt gạo sắp xếp chặt hơn, giảm tỷ lệ hạt bạc; trái lại khi hạt vào chắc gặp nhiệt độ cao làm các hạt tinh bột sắp xếp lỏng lẻo hơn dẫn tới tỷ lệ hạt bạc cao Nhiệt độ ảnh hưởng tới

độ bạc của hạt lúa rõ nhất là trong thời kỳ trỗ Lúa cấy ở ruộng có mực nước quá cao hay bị hạn cũng làm tăng độ bạc của hạt gạo

Theo IRRI (2013) [84], giai đoạn sau thu hoạch ít tác động tới độ bạc bụng của hạt gạo Tuy nhiên, một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng phơi thóc trong nắng nhẹ để làm giảm độ ẩm từ từ, hạt gạo sẽ trong hơn khi bị làm giảm ẩm độ đột ngột

Theo Lê Doãn Diên (2003) [28], trong những nghiên cứu về di truyền độ bạc bụng gạo của Mỹ và Ấn Độ, người ta nhận thấy độ bạc trắng ở trung tâm hạt do gen

lặn wc điều khiển và độ bạc trắng ở bụng hạt do gen lặn wb điều khiển Độ bạc bụng

của hạt gạo được điều khiển bởi đa gen và đa gen này có ảnh hưởng tương hỗ và phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh

Theo Bùi Chí Bửu và cs (2005) [20], độ bạc bụng có tần xuất liên kết với tính trạng hạt tròn hơn hạt thon dài Độ bạc bụng của hạt gạo một mặt do yếu tố di truyền, mặt khác điều kiện môi trường cũng tác động đến đặc điểm này, đó là nhiệt độ giai đoạn sau trỗ, nhiệt độ cao làm tăng độ bạc bụng, ngược lại nhiệt độ thấp làm giảm độ bạc bụng

c, Chất lượng dinh dưỡng

Theo Yoshida (1981) [115], tinh bột là thành phần chủ yếu chiếm trên 80% trong hạt gạo, nó được hình thành từ hai đại phân tử là amylose và amylopectin Hàm lượng amylose có thể được coi là tính trạng quan trọng nhất trong phẩm chất cơm vì

nó có tính chất quyết định tới việc cơm dẻo, mềm hay cứng Hàm lượng amylose càng

thấp thì cơm càng mềm Hàm lượng tinh bột trong hạt gạo thường có mối tương quan nghịch với hàm lượng đạm Nếu hàm lượng đạm trong hạt tăng thì hàm lượng tinh bột trong hạt gạo thường giảm Liều lượng phân bón thích hợp không những làm giảm hàm lượng đạm mà còn làm tăng hàm lượng tinh bột

Theo IRRI (2013) [84], hàm lượng amylose khác nhau ở các giống lúa, hàm lượng này càng thấp thì cơm càng mềm dẻo Các giống lúa nếp thường có hàm lượng amylose nhỏ hơn 2%, các giống lúa tẻ thường có hàm lượng amylose cao hơn Các

giống lúa thuộc nhóm Japonica có hàm lượng amylose thấp hơn các giống thuộc nhóm Indica Hàm lượng amylose cũng tham gia quyết định tới độ bạc của hạt gạo

Những giống có hàm lượng amylopectin cao thường có cấu trúc phân tử khá lỏng lẻo

vì thế đã tạo ra rất nhiều lỗ nhỏ trên bề mặt tinh bột và kết quả là toàn bộ nội nhũ có màu trắng đục, do đó hàm lượng amylose tỷ lệ nghịch với độ bạc của hạt gạo Vì vậy, hướng nghiên cứu trong thời gian tới là phải dung hòa được cả hai yếu tố tỷ lệ trắng trong và độ dẻo

Theo Jenning P.R (1979) [97], trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển của cây lúa, thời gian vào chắc ảnh hưởng lớn nhất tới hàm lượng amylose Với các giống

thuộc nhóm Japonica, nhiệt độ tăng vào thời gian này làm giảm hàm lượng amylose

trong hạt gạo Hàm lượng amylose cũng biến động trong cùng một giống lúa; Tuy nhiên, mức biến động thường chỉ dưới 2% Các chân đất khác nhau cũng tạo ra sự biến động hàm lượng amylose trên cùng một giống lúa, lúa trồng ở vùng đất phèn thường

có hàm lượng amylose cao hơn các vùng đất khác Ngoài ra, lúa trồng ở vụ Mùa cũng cho hàm lượng amylose cao hơn vụ Xuân Nhìn chung, sự biến động hàm lượng amylose của một số giống lúa dưới tác động của môi trường chỉ dao động trong khoảng 6%

Amylose có cấu tạo mạch thẳng không phân nhánh tạo thành từ 300 - 1000 gốc glucose nhờ vào liên kết α-(1-4) glucose Amylose phân bố bên trong hạt tinh bột nên tan trong nước nóng, nhưng độ nhớt không cao, dễ lắng cặn, gây phản ứng tủa với butanol và pentanol, bị nhiệt hóa hồ Ở lúa, amylose có trọng lượng phân tử là 100-200 kDa, chuỗi amylose tạo thành có dạng xoắn lò xo với 6 gốc glucose trên một vòng, mỗi vòng xoắn hấp thụ một phân tử iodine vào bên trong tạo thành dung dịch màu xanh, khi đun nóng thì iodine tách ra làm mất màu xanh Người ta đã dựa vào đặc tính này để xác định hàm lượng amylose có trong tinh bột

Mặc dù hàm lượng protein trong gạo chỉ dao động khoảng 7%, nhưng protein trong lúa gạo vẫn được coi là protein có phẩm chất cao, do nó có hàm lượng lysine cao Với các nước coi lúa gạo là thức ăn chính thì hàm lượng protein cao trong lúa gạo

là nguồn bổ sung protein cực kỳ quan trọng

Theo Vũ Tiên Hoàng và cs (1988) [43], hàm lượng protein không giống nhau ở các giống lúa Thông thường, các giống lúa nếp có hàm lượng protein cao hơn các

giống lúa tẻ Trong thời gian qua, các nhà chọn tạo giống trên Thế giới và Việt Nam đã

có nhiều thành công trong việc chọn tạo ra giống lúa có hàm lượng protein cao Gần đây nhất, các nhà chọn tạo giống của Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm đã tạo ra các giống lúa P4, P6… có hàm lượng protein trên 10% Hàm lượng protein là tính trạng có cơ chế di truyền rất phức tạp và chịu tác động mạnh mẽ của môi trường

Khi nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ không khí và nhiệt độ nước trong ruộng đến hàm lượng protein Nguyễn Trọng Khanh (2016) [46] đã kết luận: nhiệt độ không khí hoặc nhiệt độ nước trong ruộng cao sau khi lúa trỗ sẽ làm tăng hàm lượng protein và tỷ lệ hạt chắc Qua đó làm tăng năng suất hạt và năng suất protein trên một đơn vị diện tích Bên cạnh đó, hàm lượng protein cũng có quan hệ chặt chẽ với lượng phân bón đặc biệt là phân đạm Phân đạm có tác dụng tăng cường quá trình tổng hợp protein mà không thay đổi đặc tính, phẩm chất của giống

d, Chất lượng nấu nướng

Theo Nguyễn Văn Hiển (2000) [37], ngoài tính trạng thon dài, trong suốt, tỷ lệ gạo nguyên cao thì chất lượng nấu nướng và ăn uống cũng rất cần thiết trên thương trường Chất lượng nấu nướng và ăn uống được đánh giá qua các chỉ tiêu về nhiệt độ hoá hồ, hàm lượng amylose, hương thơm và các phẩm chất của cơm như độ nở, độ hút nước, độ bóng, độ rời, độ chín…Chất lượng nấu nướng và ăn uống phản ánh thị hiếu người tiêu dùng Sản phẩm chính của lúa gạo là cơm, tính ngon miệng của cơm quyết định do yếu tố vật lý là độ dẻo, độ mềm của cơm và yếu tố hoá học là mùi thơm

Hàm lượng amylose được coi là quan trọng bậc nhất để xác định chất lượng nấu nướng và ăn uống của gạo Dựa vào hàm lượng amylose trong nội nhũ, các giống lúa được phân thành 2 nhóm waxy (1% - 2%) (gạo nếp) và nonwaxy (>2%) (gạo tẻ) Trong nonwaxy chia làm 3 nhóm: hàm lượng amylose thấp (10-20%), hàm lượng amylose trung bình (20% - 25%), hàm lượng aylose cao (>25%) Các giống có hàm lượng amylose thấp cho cơm dẻo, các giống có hàm lượng amylose trung bình cho cơm mềm, các giống có hàm lượng amylose cao thì cho cơm cứng hoặc rất cứng

Dựa trên nhiệt độ hóa hồ người ta có thể chia gạo của các giống lúa khác nhau thành các loại sau đây: giống có nhiệt độ hoá hồ thấp (<690C), giống có nhiệt độ hoá

hồ trung bình (700C - 740C) và giống có nhiệt độ hóa hồ cao (>740C) Tinh bột của đa

số các giống Japonica có nhiệt độ hoá hồ từ thấp đến trung bình Còn các giống lúa

Indica, con lai giữa Indica và Japonica thường có nhiệt độ hoá hồ cao

Việc xác định hàm lượng amylose và nhiệt độ hoá hồ cũng như mối liên quan đến hai yếu tố này là biện pháp gián tiếp chủ yếu trong chương trình chọn giống lúa nhằm kiến tạo các giống lúa có chất lượng nấu nướng tốt Mặc dù các đặc tính của tinh bột gạo và những biến đổi của nó trong thời gian nấu cơm nhưng đây vẫn là những yếu

tố quan trọng chủ yếu trong viếc xác định các đặc tính của cơm

Ngoài ra, trong các chỉ tiêu về chất lượng nấu nướng và ăn uống thì phẩm chất cơm là một chỉ tiêu không thể thiếu Phẩm chất cơm được đánh giá dựa vào độ nở của hạt gạo sau khi nấu, độ bóng của cơm, khả năng hút nước của gạo…

Theo Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2007) [19], nhiệt độ hoá hồ là một tính trạng biểu thị nhiệt độ cần thiết để gạo hóa thành cơm và không hoàn nguyên Nhiệt hóa hồ có liên quan một phần với hàm lượng amylose của tinh bột, nhiệt hóa hồ thấp không liên hệ chặt với hàm lượng amylose cao, thấp hay trung bình

Theo Jenning và cs (1979) [97], gạo có nhiệt độ trở hồ cao thì có phẩm chất nấu kém Trong các giống lúa có cùng hàm lượng amylose, cùng kích thước và hình dạng hạt thì giống có nhiệt hóa hồ trung bình được ưa thích hơn

Kết quả nghiên cứu về di truyền của nhiệt độ trở hồ cho thấy nhiệt độ hóa hồ được điều khiển bởi một gen chính và vài gen phụ bổ sung điều khiển Nhiệt độ hoá hồ cao là trội không hoàn toàn so với nhiệt độ hóa hồ thấp Các kết quả cho thấy, chưa có sự chính xác về số gen điều khiển tính trạng nhiệt độ hóa hồ cũng như mối quan hệ giữa tính trội và tính lặn

Theo Khush và cs (1979) [86], độ bền thể gel trong cùng một nhóm có hàm lượng amylose cao giống nhau, giống lúa nào có độ bền thể gel mềm hơn, giống lúa đó được ưa chuộng nhiều hơn Cơm nấu có độ bền thể gel cứng sẽ khô cứng nhanh hơn cơm nấu có độ bền thể gel mềm

Tang và cs (1991) [105], ghi nhận độ bền thể gel được kiểm soát bởi đơn gen, như geca điều khiển độ bền thể gel trung bình, gecb điều khiển độ bền thể gel mềm Độ bền thể gel được điều khiển bởi đơn gen và nhiều gen phụ bổ sung Ðộ bền thể gel biến động rất lớn giữa hai vụ Ðông xuân và Hè thu, giữa các điểm canh tác khác nhau

Theo Vũ Thu Hiền (1999) [36], hương thơm là một trong những tính trạng quan trọng nhất quyết định đến giá trị thương phẩm và chất lượng gạo Hương thơm đựơc hình thành là nhờ ảnh hưởng của hợp chất 2- acetyl-1pyroline gây ra Gen điều khiển hương thơm của hạt gạo đã được nghiên cứu và đưa ra nhiều kết luận khác nhau Tính thơm được kiểm tra bởi 2 hoặc 3 cặp gen Cho đến nay, việc lai tạo giống lúa cải tiến

có phẩm chất gạo thơm rất ít thành công so với việc khai thác tính trạng này từ giống lúa cổ truyền như Basmati (Ấn Độ), Khao Dawk Mali (Thái Lan), Nàng thơm chợ Đào, Tám thơm (Việt Nam)…

Theo Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2007) [19], mùi thơm có thể được đánh giá tại 3 thời điểm: trên lá, trên hạt gạo lật và trên cơm khi nấu Theo đó thì người ta chia các giống thành 3 mức: không thơm, hơi thơm và thơm Các gen quy định hương thơm có thể bị ảnh hưởng bởi môi trường như Nàng thơm chợ Đào chỉ duy trì mùi thơm khi trồng ở chợ Đào (Long An), Tám thơm chỉ thích hợp khi trồng ở đồng bằng sông Hồng và sẽ mất mùi thơm khi trồng ở đồng bằng sông Cửu Long, Basmati chỉ có hương thơm khi trồng ở vùng có nhiệt độ lạnh

e, Giá trị dinh dưỡng

Lúa gạo là lương thực chính của nhiều nước trên thế giới 80% nhu cầu calo của người dân châu Á lấy từ lúa gạo Ở châu Âu và Nam Mỹ, lúa gạo cũng đang dần trở thành loại lương thực quan trọng

Theo FAO (2012) [76], thành phần hoá sinh trung bình của lúa gạo (% chất khô) được tính như sau: tinh bột 63,0%; protein 7,0%; dầu 2,3%; xellulose 12,0%; đường tan 3,6%; tro 6,0% và gluxit khác 2.0% Ngoài thành phần hoá sinh kể trên, trong lúa gạo còn chứa 1,6-3,2% lipít và một số Vitamin như: Vitamin nhóm B (chủ yếu là B1), Vitamin PP, Vitamin E ngoài ra, còn có nhiều chất khoáng Protein trong lúa gạo có giá trị dinh dưỡng cao và có sự cân bằng giữa các axit amin không thay thế

Lúa gạo cung cấp lượng calo nhiều nhất trong các loại cây ngũ cốc Những chỉ tiêu chính được dùng để đánh giá giá trị dinh dưỡng của lúa gạo là: hàm lượng protein, amylose, chất khoáng và độ bền thể gen; trong đó chỉ tiêu là: hàm lượng protein và amylose được quan tâm hàng đầu Amylose của tinh bột có liên quan mật thiết đến đặc tính của cơm như: độ nở, độ cứng, độ bóng, độ mềm và độ dẻo dính

Các giống lúa nếp có hàm lượng protein cao hơn các giống lúa tẻ (trung bình đối với các giống lúa nếp khoảng 7,94%; biến động từ 7,25 - 8,56%) Điều này được giải thích bởi khả năng sinh tổng hợp và tích lũy protein trong hạt gạo nếp tốt hơn, dẫn đến hàm lượng protein trong gạo nếp cao hơn gạo tẻ Nội nhũ của các giống lúa nếp chứa tinh bột chủ yếu ở dạng amylopectin có cấu tạo phân nhánh, còn tinh bột bình thường của gạo tẻ thì chủ yếu ở dạng amylose có cấu tạo không phân nhánh Chính sự khác biệt trong cấu trúc của tinh bột gạo nếp và gạo tẻ đã gây ra sự khác nhau về sinh tổng hợp và tích lũy protein trong hai loại gạo này (FAO, 2013) [77] Gạo không chỉ là ngũ cốc quan trọng như một loại lương thực lớn trên toàn thế giới mà còn là nguồn các chất dinh dưỡng có giá trị của cho sức khỏe con người Protein là một trong những yếu

tố chính quyết định việc ăn uống, chế biến và chất lượng dinh dưỡng của gạo Hàm lượng protein trong gạo nếp cao hơn so với gạo tẻ, hàm lượng protein trong gạo nếp dao động 8,6-9,7 % trong gạo xay và 8,1-8,5 % trong gạo xát

1.1.3 Cơ sở khoa học của nghiên cứu mật độ gieo sạ lúa

Theo Hoàng Kim (2016) [47], trong quần thể ruộng lúa, mật độ gieo, cấy và số dảnh cấy có liên quan đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất Nếu gieo cấy quá dày hoặc nhiều dảnh trên khóm thì bông lúa sẽ nhỏ đi đáng kể, hạt có thể nhỏ hơn

và cuối cùng năng suất sẽ giảm Vì vậy, muốn đạt được năng suất cao thì người sản xuất phải biết điều khiển cho quần thể ruộng lúa có số bông tối ưu mà vẫn không làm bông nhỏ đi, số hạt chắc và độ chắc hạt trên bông không thay đổi Căn cứ vào tiềm năng năng suất của giống, tiềm năng đất đai, khả năng thâm canh của người sản xuất

và vụ gieo trồng để định ra số bông cần đạt một cách hợp lý

Giống cây trồng tốt là khâu then chốt để tăng năng suất nhưng đó chỉ là một yếu

tố Điều kiện môi trường thích hợp cho cây trồng sinh trưởng và phát triển được hợp thành bởi bốn yếu tố: sinh thái, nước, dinh dưỡng, quản lý dịch hại Giống (kiểu gen: G) biểu thị khả năng sản xuất của cây trong một môi trường (Enviroment: E) nhất định Năng suất cây trồng tối đa chỉ đạt được bằng giống tốt và biện pháp canh tác phù hợp Giống tốt nếu có môi trường sinh trưởng phát triển và biện pháp canh tác phù hợp thì tiềm năng năng suất của giống tốt sẽ đạt được tối đa Ngược lại nếu không có biện pháp canh tác tốt thì không thể đạt được lợi ích và hiệu quả cao

Việc nghiên cứu mật độ sạ hay cấy phù hợp tùy giống, tùy vụ, tùy chân đất, tùy chất lượng hạt giống và tùy trình độ thâm canh Giống lúa tốt (năng suất cao, ngắn ngày, ít sâu bệnh, thấp cứng cây không đổ ngã, bộ lá xanh lâu bền, tỷ lệ bông hữu hiệu cao, bông to dài, nhiều hạt chắc trên bông, chất lượng gạo tốt, tỷ lệ gạo nguyên cao, hạt gạo thon đến trung bình, bạc bụng thấp, gạo có mùi thơm) khi áp dụng cho địa phương nào nhất thiết cần phải xác định mật độ gieo cấy và quy trình kỹ thuật thâm canh thích hợp cho giống lúa tốt tuyển chọn tại địa phương đó Lúa Đông Xuân thường sạ dày hơn lúa Hè Thu để tận dụng ánh sáng, tích lũy chất khô Trên một đơn

vị diện tích, nếu mật độ càng cao thì số bông càng nhiều, nhưng số hạt trên bông càng

ít Tốc độ giảm số hạt/bông mạnh hơn tốc độ tăng mật độ vì thế sạ quá dày sẽ làm cho năng suất giảm nghiêm trọng Tuy nhiên, nếu sạ hoặc cấy quá thưa đối với giống lúa

có thời gian sinh trưởng ngắn thì rất khó đạt được số bông tối ưu, chất lượng giống tốt

và kỹ thuật sạ hàng bằng dụng cụ cải tiến với khoảng cách hàng và khoảng cách cây hợp lý thì cần lượng giống thấp hơn sạ lan

Theo Nguyễn Trường Giang và Phạm Văn Phương (2011) [34], trong 3 yếu tố cấu thành năng suất: số bông/m2, số hạt chắc/bông và khối lượng 1000 hạt thì hai yếu tố đầu giữ vai trò quan trọng và thay đổi do cấu trúc quần thể còn yếu tố thứ ba ít biến động Số bông trên một đơn vị diện tích chủ yếu là do mật độ sạ cấy và khả năng đẻ nhánh của cây lúa chiều cao cây, chiều dài bông, số hạt chắc trên bông và trọng lượng 100 hạt ở nghiệm thức sạ hàng mật độ 50 kg/ha và 100 kg/ha đều lớn hơn mật độ 200 kg/ha

Theo Nguyễn Trường Giang và Phạm Văn Phương (2011) [34], mật độ sạ cấy thưa, ánh sáng đầy đủ, dinh dưỡng nhiều thì lúa đẻ mạnh Mật độ sạ cấy dày, lúa đẻ nhánh ít Vì vậy, đất tốt, nhiều phân, thời tiết nóng ẩm thuận lợi cho đẻ nhánh thì sạ cấy thưa; đất xấu, ít phân, thời tiết lạnh, trời âm u thì sạ cấy dày để đảm bảo số cây trên một đơn vị diện tích Việc sạ dày hay thưa tùy thuộc giống và quyết định ở số lượng bông cuối cùng trên một đơn vị diện tích Quy luật chung là tùy theo mật độ tăng lên mà các yếu tố cấu tạo thành năng suất cá thể biến động theo chiều hướng làm giảm năng suất cá thể Mật độ quá dày sẽ dễ bị lốp đổ nhất là trong điều kiện đất tốt hoặc bón nhiều phân đặc biệt là phân đạm Mật độ thích hợp, năng suất trên đơn vị

diện tích đạt được cao nhất Năng suất các công thức sạ hàng 50 - 100 kg/ha cao hơn mật độ sạ 200 kg/ha

1.1.4 Cơ sở khoa học của nghiên cứu phân bón cho lúa

Để sinh trưởng, phát triển và tạo lập năng suất, cây lúa cần được cung cấp nhiều yếu tố dinh dưỡng: N, P, K (đa lượng); Ca, Mg, Si, S (trung lượng); Zn, B, Mo, Mn, Fe… (vi lượng), trong đó N, P, K là những yếu tố mà cây lúa cần với lượng lớn, các nguyên tố khoáng còn lại, cây lúa cần với lượng ít và rất ít

- Đối với đạm: Theo Nguyễn Văn Hoan (2006) [42], trong các nguyên tố dinh

dưỡng, đạm là chất dinh dưỡng quan trọng nhất Cây lúa cần đạm trong tất cả các giai đoạn sinh trưởng, tuy nhiên giai đoạn đẻ nhánh lúa cần nhiều đạm nhất Cung cấp đủ đạm và đúng lúc làm cho lúa đẻ nhánh nhanh, tập trung tạo nhiều nhánh hữu hiệu Đạm thúc đẩy hình thành đòng và các yếu tố cấu thành năng suất khác như số hạt/bông, khối lượng 1000 hạt và tỷ lệ hạt chắc Vì vậy, bón đạm ở giai đoạn làm đòng ảnh hưởng quyết định đến năng suất Mặt khác bón đạm làm tăng hàm lượng protein nên ảnh hưởng đến chất lượng gạo

Theo Nguyễn Như Hà (2006) [35] và Nguyễn Văn Hoan (2006) [42], đạm cũng ảnh hưởng tới đặc tính vật lý và sức đề kháng đối với sâu bệnh hại lúa Thừa hoặc thiếu đạm đều làm lúa dễ bị nhiễm sâu bệnh hại do sức đề kháng giảm

Theo Nguyễn Như Hà (2006) [35], thiếu đạm làm cho cây lúa thấp, đẻ nhánh kém, đòng nhỏ, khả năng trỗ kém, số hạt/bông ít, lép nhiều, năng suất thấp Thừa đạm làm cho lá to, dài, phiến lá mỏng, nhánh vô hiệu nhiều, lúa trỗ muộn, cây cao, lốp, đổ nên ảnh hưởng xấu đến năng suất và phẩm chất lúa Trong quá trình sinh trưởng, cây lúa có nhu cầu đạm tăng đều từ thời kỳ đẻ nhánh tới trỗ và giảm sau trỗ Lượng đạm cần thiết để tạo ra một tấn thóc từ 17-25 kg N, trung bình 22,2 kg

N Khi tăng lượng đạm bón thì chỉ số diện tích lá (LAI), khối lượng chất khô (DM) và tốc độ tích luỹ chất khô (Crop growth rate-CGR) của lúa lai vượt trội so với lúa thuần, đặc biệt ở giai đoạn sau cấy 4 tuần, năng suất của các giống lúa đều tăng, tuy nhiên năng suất của lúa lai tăng nhiều hơn năng suất của lúa thuần Năng suất hạt của các giống lúa thí nghiệm ở các mức phân bón có tương quan thuận ở mức ý nghĩa với LAI

và CGR ở giai đoạn đầu của quá trình sinh trưởng, số bông/m2 và số hạt/bông

Trong các giai đoạn sinh trưởng thì bắt đầu từ đẻ nhánh đến đẻ rộ hàm lượng đạm trong thân lá luôn cao sau đó giảm dần Như vậy cần tập trung bón đạm mạnh vào giai đoạn này Tuy nhiên thời kỳ hút đạm mạnh nhất quan sát thấy ở lúa lai là từ đẻ rộ đến làm đòng, mỗi ngày lúa lai hút 3.520 g N/ha chiếm 34,68% tổng lượng hút, tiếp đến mới là giai đoạn từ bắt đầu đẻ nhánh đến đẻ rộ, mỗi ngày cây hút 2.737 g N/ha chiếm 26,82% tổng lượng hút Vì lý do này mà bón lót và bón thúc thật tập trung là rất cần thiết nhằm cung cấp đủ đạm cho lúa lai

Theo Nguyễn Văn Hoan (2006) [42], ở giai đoạn cuối lúa lai hút đạm không mạnh như ở 2 giai đoạn đầu song chiếm một tỉ lệ N cao và sức hút N mạnh rất có lợi cho quang hợp tích lũy chất khô vào hạt Vì thế một lượng đạm nhất định cần được bón vào giai đoạn cuối (khoảng 20 ngày trước khi lúa trỗ) Bón đạm với liều lượng cao thì hiệu suất cao nhất là bón vào lúc lúa đẻ nhánh, sau đó giảm dần, với liều lượng thấp thì bón vào lúc lúa đẻ và trước trỗ 10 ngày có hiệu quả cao

Do nhu cầu và hiệu quả sử dụng đạm của các giống khác nhau nên việc bón đạm theo một quy trình với liều lượng và thời gian định trước cho nhiều loại giống cũng dẫn đến hiệu quả sử dụng đạm thấp Vì vậy cần nghiên cứu biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng phân đạm cho lúa

- Đối với lân: Lân có tác dụng kích thích ra rễ mạnh, thúc đẩy quá trình trổ và

chín sớm, tăng cường đẻ nhánh giúp cây phục hồi nhanh sau khi gặp những điều kiện bất thuận Thiếu lân làm cây lúa thấp, khả năng đẻ nhánh kém, bản lá hẹp, ngắn, thẳng,

có màu xanh đậm tới ám khói

Hiệu suất của lân đối với hạt ở các giai đoạn đầu cao hơn các giai đoạn cuối do lân cần thiết cho đẻ nhánh và nhu cầu của lân tổng số ít hơn đạm Vì thế, trong sản xuất cần bón lân rất sớm, có thể bón lót để cây lúa hút đủ lân tạo điều kiện thuận lợi cho các bước phát triển tiếp theo

Theo Yoshida (1981) [115], lân cũng làm tăng sự phát triển của bộ rễ, thúc đẩy việc ra rễ, đặc biệt là rễ bên và lông hút

Theo Nguyễn Văn Hoan (2006) [42], phân tích hàm lượng lân trong lá thì giai đoạn đẻ rộ thấy cao nhất Ở giai đoạn chín hàm lượng lân trong thân lá lúa lai cao hơn hẳn lúa thường Giai đoạn từ đẻ rộ đến phân hóa đòng lúa lai hút tới 84,27% tổng lượng lân Vì thế muốn để lúa lai đạt năng suất cao thì tổng lượng lân cần được cung cấp đủ trước khi làm đòng Trên đất phèn nặng muốn trồng lúa có hiệu quả cần phải liên tục cải tạo: Sử dụng nước ngọt để rửa phèn, kế đến là bón phân lân liều lượng cao trong những năm đầu để tích lũy lân Trên đất phù sa đồng bằng sông Cửu Long bón lân có hiệu quả rất rõ, vụ Đông Xuân bón 20 kg P2O5/ha đã tăng năng suất được 20% so với công thức không bón lân Tuy nhiên, bón thêm với liều lượng cao hơn, năng suất lúa có tăng nhưng không rõ Vì vậy, trong ruộng thâm canh thường được khuyến cáo bón phối hợp từ 20 - 30 kg P2O5 là đủ Cây lúa được bón đầy đủ lân và cân đối đạm sẽ phát triển xanh tốt, khỏe mạnh, chống chịu với điều kiện bất thuận như hạn, rét Cây lúa đủ lân đẻ nhánh khỏe, bộ rễ phát triển tốt, trỗ và chín sớm ngay cả trong điều kiện nhiệt độ thấp trong vụ Đông Xuân, hạt thóc mẩy và sáng Cây lúa thiếu lân cây còi cọc, đẻ nhánh kém, lá lúa ngắn, phiến lá hẹp, lá có tư thế dựng đứng và có màu xanh tối, số lá, số bông và số hạt/bông đều giảm

- Đối với kali: Theo Yosida (1981) [115], kali có tác dụng xúc tiến quá trình

quang hợp, đẩy mạnh sự di chuyển sản phẩm quang hợp từ lá sang các bộ phận khác,

tăng cường đẻ nhánh và giúp cây chống chịu được các điều kiện bất thuận Thiếu kali làm cây thấp, lá ngắn, rũ xuống và có màu xanh đậm; các lá phía dưới, bắt đầu từ đỉnh xuống biến vàng giữa các gân lá, có lúc khô chuyển sang màu nâu nhạt Trong các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây yêu cầu về kali khác nhau nhưng cây lúa cần kali nhất vào thời kỳ làm hạt để tăng khả năng vận chuyển dinh dưỡng vào hạt Vì vậy, bón kali kéo dài đến lúc trỗ bông, lúc giai đoạn hình thành sản lượng là điều rất cần thiết

Theo Nguyễn Văn Hoan (2003) [41], giai đoạn từ khi đẻ nhánh đến khi trỗ, lúa lai hút kali với cường độ tương tự lúa thường Tuy nhiên, từ sau khi trỗ thì lúa thường hút rất ít kali, trong khi đó lúa lai vẫn duy trì sức hút kali mạnh, mỗi ngày vẫn hút 0,67kg/ha chiếm 8,7% tổng lượng hút Như vậy, trong suốt thời kỳ sinh trưởng cường

độ hút kali của lúa lai luôn cao Đây là đặc điểm rất đặc trưng về hút các chất dinh dưỡng của lúa lai Từ đặc điểm này có thể kết luận: Để có năng suất cao cần coi trọng bón phân kali cho lúa lai

Nghiên cứu của Uddin S và cs (2013) [111], về 4 liều lượng bón kali cho lúa (0,

20, 40 và 60 kg K2O/ha) trên đất mặn ở Bangladesh cho thấy: với mức bón 60 kg

K2O/ha đã cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất Đồng thời nghiên cứu đã chỉ ra rằng bón kali còn giúp tăng cường hiệu quả hút đạm của cây lúa trên đất mặn

Hoàng Quốc Chính và Phạm Văn Đoan (2012) [21], nghiên cứu hiệu lực của phân kali đối với lúa lai trên đất phèn ven biển tỉnh Thái Bình đã chỉ ra hiệu suất kali đạt cao nhất ở mức bón cho lúa với lượng 90 kg K2O/ha trên nền 10 tấn phân hữu cơ +

120 kg N + 90 kg P2O5/ha

Nguyễn Đỗ Châu Giang và Nguyễn Mỹ Hoa (2012) [33], nghiên cứu khả năng cung cấp kali và sự đáp ứng của lúa đối với phân kali trên đất thâm canh ba vụ lúa ở Cai Lậy, Tiền Giang và Đồng Tháp cho thấy: Tiềm năng kali trong đất cao nhưng kali hữu dụng thấp, do đó có thể dẫn đến thiếu kali cho lúa nếu không được bón đầy đủ Đồng thời, nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng sự gia tăng năng suất rõ rệt ở các công thức được bón kali so với công thức không bón

Nghiên cứu của Hoàng Thị Thái Hoà và cs (2013) [39], cho rằng trên đất mặn ven biển chuyên trồng lúa tại huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên - Huế, bón kali với lượng 60 kg K2O/ha cho giống lúa chịu mặn A69-1 đã cho năng suất, hiệu quả kinh tế cao và cải thiện độ phì cho đất tốt nhất

Lưu Ngọc Quyến và cs (2014) [55], khi nghiên cứu ảnh hưởng của phân kali clorua đến năng suất lúa đã kết luận: Năng suất lúa tăng có ý nghĩa khi tăng liều lượng bón kali từ 33 - 93 kg K2O/ha

Theo Reyhaneh và cs (2012) [99] và Uddin và cs (2013) [108], trên đất mặn, kali

có vai trò làm giảm sự hút Na+, tăng cường khả năng chống chịu mặn của cây lúa

Nghiên cứu kali của Trần Quang Tuyến (2010) [66], sau 34 vụ thí nghiệm về ảnh hưởng của bón phân N, P, K dài hạn đến độ phì nhiêu của đất và năng suất lúa ở

vùng Tây sông Hậu, Đồng bằng sông Mê Kông đã chỉ ra rằng: Việc bón cân đối đạm lân đã cải thiện rất tốt kết cấu và độ phì nhiêu của đất (Đất có độ xốp tương đối cao và không dẽ chặt, thay đổi dung trọng của đất, tăng hàm lượng chất hữu cơ, đất có khả năng trao đổi cation (đệm pH 8,1) khá cao, tăng đạm tổng số, lân dễ tiêu) Năng suất lúa vụ Đông Xuân tăng dần qua các năm nhưng năng suất lúa có hiện tượng giảm dần theo thời gian qua các vụ Hè Thu Để khắc phục cần chú ý đầu tư phân lân và kali thỏa đáng và trả lại rơm rạ cho đồng ruộng sau khi thu hoạch

Mỗi nguyên tố dinh dưỡng đều có một vị trí quan trọng trong đời sống của cây lúa Tùy mùa vụ, giai đoạn sinh trưởng, loại đất và phương pháp sử dụng mà tác dụng

và hiệu quả của các nguyên tố này rất khác nhau Rất nhiều các kết quả nghiên cứu cho thấy: Hiệu quả của các nguyên tố dinh dưỡng đối với cây lúa được phát huy cao nhất khi các nguyên tố này được bón phối hợp với nhau theo một tỷ lệ thích hợp

1.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trên Thế giới và Việt Nam

1.2.1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trên Thế giới

Theo thống kê của tổ chức lương thực thế giới FAO (2015) [79], cây lúa chiếm một vị trí quan trọng trên Thế giới, đặc biệt là ở khu vực Châu Á Hiện có 114 nước trên thế giới trồng lúa, nhưng chỉ 18 nước có diện tích sản xuất lớn hơn 1.000.000 ha

và đều tập trung ở Châu Á, bao gồm Ấn Độ, Trung Quốc, Indonesia, Bangladesh, Thái Lan, Myanmar, Việt Nam, Philippines Đồng thời với việc gia tăng về diện tích thì năng suất lúa cũng không ngừng tăng nhanh nhờ việc ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật trong chọn giống và thâm canh, năng suất bình quân trên thế giới đã tăng thêm khoảng 1,4 tấn/ha trong vòng 24 năm từ năm 1961 đến 1985, đặc biệt sau cuộc cách mạng xanh của thế giới vào những năm 1965 - 1970, với sự ra đời của các giống lúa thấp cây, ngắn ngày, không cảm quang, mà tiêu biểu là giống lúa IR5, IR8

Diện tích trồng lúa ở châu Á dẫn đầu về thế giới, nhưng năng suất lúa không cao, đạt trên 5 tấn/ha chỉ có ở Việt Nam và Trung Quốc Từ năm 1990 đến nay, năng suất lúa thế giới vẫn liên tục tăng và trung bình đạt 4,38 tấn/ha năm 2010 Mặc dù năng suất lúa

ở các nước Châu Á còn thấp, nhưng do có diện tích sản xuất lớn nên Châu Á vẫn là khu vực đóng góp lúa gạo chủ yếu và quan trọng trên thế giới (trên 90%)

Theo Tổ chức FAO and IRRI (2013) [78], đánh giá thương mại gạo năm 2012/2013 tăng lên 37,5 triệu tấn, chủ yếu khoảng 60-70% là gạo trắng, hạt dài, chất lượng cao; thị phần gạo thơm chiếm khoảng 2-3 triệu tấn chiếm khoảng 10%

Theo Thailand Ministry of Commerce (2013) [106], ở thời điểm tháng 10/2013 loại gạo có giá cao nhất là gạo thơm hạt dài, trong đó gạo basmati 2% tấm của Ấn Độ

có giá 1.515-1.525 USD/tấn, gạo Thai Hommali 92% có giá 1.075-1.085 USD/tấn

Theo Hiệp hội lượng thực Việt Nam (2014) [38], gạo thơm, hạt dài luôn có giá cao hơn gạo trắng hạt dài từ 2-3 lần và gạo thơm Jasmine của Việt Nam cũng chỉ có giá trị tương đương với mức giá cao nhất của chủng loại gạo trắng, hạt dài chất lượng cao của thế giới Các giống lúa thơm của Thái Lan, Ấn Độ và Pakistan là giống lúa Khao Dawk Mali 105 và Basmati

Theo FAO and IRRI (2013) [77], dự báo trong giai đoạn 2007-2017, các nước sản xuất gạo ở Châu Á sẽ tiếp tục là nguồn cung cấp gạo xuất khẩu chính của thế giới: bao gồm Thái Lan, Việt Nam, Ấn Độ Riêng xuất khẩu gạo của hai nước Thái Lan và Việt Nam sẽ chiếm khoảng nửa tổng lượng gạo xuất khẩu của thế giới

Theo FAO (2012) [76], dự báo thị phần xuất khẩu gạo của Hoa Kỳ trên thị trường thế giới sẽ giảm từ 12% năm 2007 xuống chỉ còn khoảng 10% vào năm 2017 Trong các nước xuất khẩu gạo với khối lượng nhỏ hơn như Úc, Achentina, các nước Nam Mỹ khác (Uruguay, Guyana, Surinam) dự kiến sẽ tăng xuất khẩu trong giai đoạn tới Úc dự kiến sẽ tăng xuất khẩu từ 150 nghìn tấn năm 2007/08 lên 220 nghìn tấn vào năm 2008/09 Xuất khẩu gạo Achentina dự kiến sẽ tăng 3-4% năm trong giai đoạn 2007/08 đến 2016/17, do sản lượng gạo tăng dự kiến vượt nhu cầu gạo nội địa Xuất khẩu gạo của các nước Nam Mỹ (chủ yếu từ Uruguay) dự báo tăng 2-3% mỗi năm, do tăng trưởng sản lượng thấp hơn mức tăng tiêu dùng

Rejesus, I và Soest, H (2012) [100], đã sử dụng mô hình AutoRegressive Model

(AR) để nghiên cứu và dự báo nhu cầu tiêu thụ gạo trên toàn cầu

Theo Đào Thế Anh (2012) [1], việc đánh giá diễn biến, xu hướng sản xuất tiêu thụ gạo của các nước sẽ giúp Việt Nam hiểu và có được định hướng chung cho các sản phẩm lúa gạo của mình

1.2.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo Việt Nam

So sánh diện tích canh tác và sản lượng giữa lúa và các cây lương thực khác ở Việt Nam thì lúa gạo vẫn là cây lương thực chủ lực được ưu tiên hàng đầu với diện tích nhiều nhất hơn hẳn ngô và sắn, sản lượng cao hơn khoai lang và sắn Việt Nam vượt trội trong khu vực Đông Nam Á nhờ hệ thống thủy lợi được đầu tư cải thiện đáng

kể cũng như việc ứng dụng nhanh các tiến bộ kỹ thuật mới về giống, phân bón và bảo

vệ thực vật

Theo đánh giá của Bộ Nông nghiệp và PTNT (2011) [15], việc sản xuất lúa của các địa phương đã tập trung và có bước đột phá mạnh mẽ trong khâu tổ chức sản xuất, nhất là chú trọng việc xây dựng cánh đồng mẫu lớn Lợi nhụân bình quân chung của

bà con nông dân vẫn đạt được 30% Năm 2012, diện tích sản xuất lúa của cả nước đạt khoảng 7,76 triệu ha, tăng 117.000 ha so với năm 2011 Tổng sản lượng ước đạt khoảng 43,96 triệu tấn, tăng 1,64 triệu tấn so với năm 2011 Đặc biệt, xuất khẩu gạo đạt sản lượng cao nhất từ trước đến nay với hơn 7,7 triệu tấn gạo, tăng hơn 630.000 tấn so với năm 2011

Theo Bộ Nông nghiệp và PTNT (2011) [15], giai đoạn 1989 - 1995, Việt Nam xuất khẩu bình quân hàng năm trên 3 triệu tấn gạo sang 128 quốc gia, đạt mức đỉnh 5.2 triệu tấn vào năm 2005 và năm 2006- nay đã có một kỷ lục mới trên 7.0 triệu tấn gạo xuất khẩu Năm 1989, kinh ngạch xuất khẩu trên 300 triệu USD, sau 10 năm phá mốc

1 tỉ USD và đạt mức kỷ lục 2.9 tỉ USD vào năm 2008, và đến 2012 đã đạt 3,8 tỉ (chưa tính gạo xuất tiểu ngạch khoảng gần 1 triệu tấn) Ngành hàng lúa gạo không chỉ tạo an ninh lương thực vững chắc để Việt Nam yên tâm đẩy mạnh công nghiệp hoá mà còn trực tiếp đóng góp vào tiến trình này thông qua tạo ra một lượng ngoại tệ thặng dư cho đất nước nhập khẩu máy móc, trang thiết bị hiện đại hoá cho nhiều ngành công nghiệp Năm 2011, Việt Nam thắng lợi trong xuất khẩu gạo, đạt kỷ lục hơn 7 triệu tấn với kim ngạch xuất khẩu hơn 3,7 tỷ USD Số lượng xuất khẩu tăng, nhưng giá trị lại thấp hơn

so với các đối thủ cạnh tranh Làm sao để nâng cao chất lượng và giá trị gạo xuất khẩu? là câu hỏi và là thách thức trong những mùa vụ mới

Năm 2012 được nhiều chuyên gia dự báo, thị trường lúa gạo sẽ cạnh tranh khốc liệt về giá và chất lượng do có một số quốc gia tham gia xuất khẩu lúa gạo trở lại như Ấn

Độ, Mi-an-ma, Pa-ki-xtan Tuy nhiên, Việt Nam có rất nhiều cơ hội xuất khẩu gạo chất lượng cao Các thị trường mới là Trung Quốc và ở châu Phi như: Bờ Biển Ngà, Xê-nê-gan, Gha-na… đang mở rộng cửa cho gạo chất lượng cao của Việt Nam Điều quan trọng

là Việt Nam cần chú trọng nâng cao chất lượng để có thể nâng cao giá trị gạo xuất khẩu Mới đây, Hiệp hội Lương thực Việt Nam (VFA) đã đưa ra dự báo, năm 2012 nhu cầu sử dụng gạo chất lượng cao phục vụ cho xuất khẩu sẽ tăng vọt Việt Nam có thể xuất khẩu được khoảng 600 nghìn tấn sang các thị trường Hồng Công (Trung Quốc) và một số thị trường khó tính khác

Theo Hiệp hội lương thực Việt Nam (2014) [38], những năm tới đây Việt Nam vẫn giữ được vị trí thứ 2 thế giới về xuất khẩu gạo, thế nhưng cũng như hơn 20 năm qua Việt Nam xuất khẩu gạo xếp vào hạng nhất nhì thế giới với hàng trăm giống lúa nhưng vẫn chưa tạo dựng được một loại gạo chất lượng cao có thương hiệu tầm cỡ quốc gia Từ đầu năm đến nay, trong khi thị trường gạo trầm lắng, thì ngược lại, chỉ với hai loại gạo chất lượng cao mang thương hiệu đặc trưng của mình, Thái Lan, Ấn

Độ vẫn xuất khẩu khá mạnh với giá lên đến 700 - 1.000 USD/tấn, cao hơn gấp đôi so với loại gạo trắng hạt dài vốn chiếm 80 - 90% sản lượng của Việt Nam

Theo Hiệp hội lương thực Việt Nam (2014) [38], hiện nay cơ hội cho xuất khẩu gạo của Việt Nam vào thị trường Trung Quốc, Hongkong là rất lớn: xuất khẩu gạo, đặc biệt là gạo thơm của Việt Nam vào thị trường Hồng Kông trong 2 năm 2011-2012 đã

có một cuộc bứt phá ngoạn mục Số liệu của Hiệp hội nhập khẩu gạo Hồng Kông cho biêt: từ chỗ chỉ chiếm khoảng 1% lượng nhập khẩu vào Hồng Kông trong năm 2008, đến hết năm 2011, Việt Nam đã chiếm một thị phần tương đương 30%, khoảng 100.000 tấn gạo Nhập khẩu gạo Việt Nam vào thị trường này chủ yếu dành cho tiêu