NGHIÊN CỨU PHỤC TRÁNG GIỐNG LÚA MÙA ĐẶC SẢN TÀI NGUYÊN Ở LONG AN

Một giống lúa trồng trên ruộng qua nhiều vụ, không được chọn lọc dễ dẫn đến hiện tượng thoái hóa do tạp giao trong và ngoài quần thể.. Xuất phát từ lý do trên, nên đề tài “Nghiên cứu phụ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HỒ CHÍ MINH

Phan Thị Quỳnh Tâm

NGHIÊN CỨU PHỤC TRÁNG GIỐNG LÚA MÙA ĐẶC SẢN TÀI NGUYÊN Ở

LONG AN

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

T hành phố Hồ Chí Minh - 2013

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH

Phan Thị Quỳnh Tâm

NGHIÊN CỨU PHỤC TRÁNG GIỐNG LÚA MÙA ĐẶC SẢN TÀI NGUYÊN Ở

LONG AN

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm

Mã số: 60 42 01 14

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS ĐỖ KHẮC THỊNH

T hành phố Hồ Chí Minh - 2013

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi Các số liệu, kết quả trong luận văn là hoàn toàn chính xác, trung thực và tôi chưa từng công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2013

Phan Thị Quỳnh Tâm

Học viên Cao học khóa 22 Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Trường Đại học Sư phạm Tp Hồ Chí Minh

LỜI CẢM ƠN

Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Đỗ Khắc Thịnh – người thầy đã tận tình giúp

đỡ và hướng dẫn tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này Xin chân thành cảm ơn cô KS Nguyễn Thị Cúc – người đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian gieo trồng thí nghiệm và nghiên cứu đề tài

Xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu nhà trường, phòng Sau Đại học và các thầy,

cô giáo của khoa Sinh học trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh đã giảng dạy, giúp đỡ

và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian khóa học

Xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc, phòng Nghiên cứu Cây lương thực và phòng Nghiên cứu Di truyền Giống của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện luận văn này

Xin cảm ơn Ban Giám hiệu và thầy cô Tổ Sinh – Kỹ thuật Nông nghiệp của trường THPT Nam Hà, Biên Hòa , Đồng Nai đã động viên và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành khóa học

Chân thành cảm ơn gia đình anh chị Năm Khánh và bà con nông dân xã Thuận Thành, Cần Giuộc, Long An đã giúp đỡ và hợp tác trong quá trình thực hiện các thí nghiệm phục tráng trên đồng ruộng

Đặc biệt xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã ủng hộ, động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành bài luận văn này

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

LỜI CẢM ƠN 2

MỤC LỤC 3

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 5

MỞ ĐẦU 6

1 Lí do chọn đề tài 6

2 Mục tiêu của đề tài 7

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 7

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu 7

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 8

1.1 Giới thiệu chung về cây lúa 8

1.1.1 Nguồn gốc và phân bố cây lúa 8

1.1.2 Giá trị sử dụng và giá trị kinh tế của cây lúa 8

1.1.3 Đặc điểm thực vật học của cây lúa 9

1.1.4 Thành phần chính của hạt thóc sau khi xay xát 12

1.1.5 Một số chỉ tiêu sinh hóa của gạo 13

1.2 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới 14

1.3 Tình hình sản xuất lúa gạo tại Việt Nam 15

1.4 Tình hình phát triển, chọn lọc, nghiên cứu lúa mùa 16

1.4.1 Chọn lọc giống lúa mùa đặc sản trên thế giới 16

1.4.2 Chọn lọc giống lúa đặc sản ở Việt Nam 16

1.4.3 Sản xuất và chọn lọc giống lúa mùa ở ĐBSCL Việt Nam 18

1.5 Thoái hóa giống, nguyên nhân và biện pháp khắc phục 20

1.5.1 Thoái hóa giống 20

1.5.2 Nguyên nhân thoái hóa giống 20

1.5.3 Các biện pháp khắc phục 21

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1 Nội dung 22

2.2 Thời gian, địa điểm và điều kiện vùng nghiên cứu 22

2.2.1 Thời gian nghiên cứu 22

2.2.2 Địa điểm nghiên cứu 23

2.3 Phương tiện và phương pháp nghiên cứu 24

2.3.1 Vật liệu và phương tiện nghiên cứu 25

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu 25

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 32

3.1 Kết quả điều tra thăm dò điều kiện nơi nghiên cứu 32

3.1.1 Điều kiện địa hình và tài nguyên đất 32

3.1.2 Điều kiện khí hậu 32

3.1.3 Khí tượng thủy văn vụ mùa 2012 - 2013 tại tỉnh Long An 33

3.2 Kết quả phục tráng vụ thứ 3 (thế hệ G 2 ) 34

3.2.1 Đánh giá chọn lọc các dòng lúa Tài Nguyên vụ thứ 3 (thế hệ G2) 34

3.2.2 Kết quả sản phẩm của chọn lọc 50

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52

1 Kết luận 52

2 Kiến nghị 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

PHỤ LỤC 56

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CL Chọn lọc

ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long

CV Hệ số biến thiên (coefficient of variation)

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TGST Thời gian sinh trưởng

UBND Ủy ban nhân dân

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Lúa gạo là một trong ba cây lương thực chủ yếu trên thế giới: lúa mì, lúa, ngô Khoảng 40% dân số thế giới coi lúa gạo là nguồn lương thực chính, 25% sử dụng lúa gạo trong khẩu phần lương thực hàng ngày Như vậy, lúa gạo có ảnh hưởng tới đời sống ít nhất 65% số dân thế giới [8]

Lúa là cây trồng cổ truyền của Việt Nam và là cây trồng quan trọng nhất hiện nay, vì diện tích gieo trồng lúa chiếm đến 61% diện tích trồng trọt cả nước và 80% nông dân Việt Nam là nông dân trồng lúa [3] Riêng ở Long An diện tích trồng lúa năm 2011 đạt 480.814

ha [26] Trước đây, người nông dân sản xuất lúa mùa là chủ yếu, nhưng vì lúa mùa có thời gian sinh trưởng dài và năng suất thấp, nhiễm nhiều sâu bệnh, hiệu quả kinh tế thấp, nên những vùng chủ động tưới tiêu được người ta chuyển sang trồng lúa cao sản, chỉ những vùng sản xuất nhờ nước trời, hoặc do nhu cầu thị trường gạo đặc sản thì lúa mùa vẫn còn được duy trì và phát triển

Lúa thuộc nhóm cây tự thụ phấn, tuy nhiên tỉ lệ thụ phấn chéo vẫn có thể xảy ra trong

tự nhiên, đối với lúa trồng tỷ lệ giao phấn 2 - 5% tùy theo giống Một giống lúa trồng trên ruộng qua nhiều vụ, không được chọn lọc dễ dẫn đến hiện tượng thoái hóa do tạp giao trong

và ngoài quần thể Giống lúa bị đột biến tự nhiên cũng là nguyên nhân tạo nên sự thoái hóa của giống Bên cạnh đó giống lúa có thể thoái hóa do sử dụng hạt giống kém sức sống, cây lúa không thể hiện đúng bản chất di truyền Hạt giống mang nguồn bệnh truyền sang thế hệ sau cũng là một nguyên nhân quan trọng thường hay gặp làm thoái hóa hạt giống Sự lẫn tạp

cơ giới trên đồng ruộng, trong quá trình gặt, tuốt, phơi lúa… cũng là nguyên nhân làm cho phẩm chất hạt giống xấu hơn, năng suất bị ảnh hưởng [4] Do vậy công tác phục tráng giống lúa có ý nghĩa quan trọng góp phần đảm bảo chất lượng sản phẩm, gia tăng năng suất, giảm chi phí không cần thiết, đáp ứng đủ và kịp thời nhu cầu giống có chất lượng cao nhưng vẫn thích nghi với điều kiện đất đai của địa phương

Xuất phát từ lý do trên, nên đề tài “Nghiên cứu phục tráng giống lúa mùa đặc sản Tài

Nguyên ở Long An” được thực hiện nhằm đảm bảo thương hiệu lúa Tài Nguyên, đồng thời

giúp nông dân trồng lúa sản xuất một cách bền vững, góp phần nâng cao thu nhập và cải thiện cuộc sống

2 Mục tiêu của đề tài

Phục tráng đưa vào sản xuất giống Tài Nguyên thuần chủng, nâng cao năng suất trên 10%, chất lượng gạo đồng đều, ổn định, với hàm lượng amylose trung bình, nhiệt độ hóa hồ thấp, mềm cơm và thích hợp với điều kiện canh tác của một số địa phương của tỉnh Long

An

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Phục tráng được thực hiện đối với giống lúa mùa đặc sản Tài Nguyên đang canh tác trên vùng đất Long An

Phục tráng được thực hiện trong 3 thế hệ G0, G1 và G2 (2010 - 2013)

Đề tài này chỉ trực tiếp tham gia thực hiện thí nghiệm và xử lý số liệu trong thế hệ G2

(2012-2013)

Vụ G0 và G1:trích dẫn tài liệu từ Viện Khoa học và Kỹ thuật NNMN

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu

- Khôi phục lại những đặc điểm quý vốn có có của giống

- Sản xuất giống lúa Tài Nguyên phục tráng có ý nghĩa thiết thực nhằm đáp ứng nhu cầu của nông dân về giống lúa Tài Nguyên có năng suất và chất lượng cao nhưng vẫn phù hợp với điều kiện đất đai của địa phương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chung về cây lúa

1.1.1 Nguồn gốc và phân bố cây lúa

Lúa trồng là cây hằng niên có số nhiễm sắc thể 2n = 24 Lúa trồng hiện nay được sắp

xếp trong hệ sinh giới như sau: Giới thực vật (Plantae), ngành hạt kín (Angiospermatophyta ), lớp một lá mầm (Monocotyledons), phân lớp hành (Lillidae), bộ hòa thảo (Poales), họ lúa (Poaceae), họ phụ (Pryzoideae), chi lúa (Oryza), loài lúa trồng (Oryza

sativa và Oryza glaberrima) [10]

Về nguồn gốc xuất xứ cây lúa, đã có nhiều tác giả đề cập tới nhưng cho đến nay vẫn chưa có dữ liệu chắc chắn và thống nhất Có một điều là lịch sử cây lúa đã có từ lâu và gắn liền với lịch sử phát triển của người dân các nước Châu Á [6]

Cây lúa là một trong những cây có lịch sử trồng trọt lâu đời nhất Căn cứ vào tài liệu khảo cổ ở Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam… cây lúa đã có mặt từ 3000-2000 năm trước Công nguyên Từ trung tâm khởi nguyên là Ấn Độ và Trung Quốc, cho đến nay cây lúa có mặt trên tất cả các châu lục, bao gồm các nước nhiệt đới, á nhiệt đới và một số nước ôn đới

Ở Bắc bán cầu cây lúa được trồng ở Đông Bắc Trung Quốc (530B) cho tới Nam bán cầu ở Châu Phi, Australia (350N) [8]

1.1.2 Giá trị sử dụng và giá trị kinh tế của cây lúa

Về phẩm chất, lúa gạo chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng như các cây lương thực khác như tinh bột, prôtêin, lipit, các vitamin; đặc biệt là các vitamin nhóm B [8]

Sản phẩm chính của cây lúa là gạo làm lương thực Từ gạo có thể nấu cơm, chế biến thành các loại món ăn khác như bánh đa nem, phở, bánh đa, bánh chưng, bún, rượu Ngoài

ra còn bánh rán, bánh tét, bánh giò và hàng chục loại thực phẩm khác từ gạo Sản phẩm phụ của cây lúa như tấm, cám, trấu, rơm rạ… được dùng để sản xuất tinh bột, rượu cồn, thức ăn cho gia súc, chất đốt, ván ép…

Trên thị trường thế giới, giá gạo xuất khẩu tính trên đơn vị trọng lượng cao hơn rất nhiều so với cá loại hạt ngũ cốc khác Nói chung, giá gạo xuất khẩu cao hơn gạo lúa mì từ 2-3 lần và hơn bắp hạt từ 2-4 lần [6]

1.1.3 Đặc điểm thực vật học của cây lúa

1.1 3.1 Thời kỳ nẩy mầm

Đời sống cây lúa bắt đầu từ lúc nẩy mầm Mầm lúa phát triển từ phôi trong hạt Bình

thường hạt lúa được bảo quản trong kho nên không thể nẩy mầm vì hàm lượng nước trong hạt rất thấp (dưới 13% trọng lượng hạt) Nếu có điều kiện thuận lợi về độ ẩm, nhiệt độ, ôxy thì hạt có thể nẩy mầm

Khi hạt nẩy mầm, đầu tiên xuất hiện lá bao hình vảy, không có diệp lục, thứ đến là lá không hoàn toàn (chỉ có bẹ chưa có phiến lá) không có diệp lục Cuối cùng mới xuất hiện các lá thật có đầy đủ bẹ lá, phiến lá, có diệp lục Những lá đầu tiên thường ngắn nhỏ Người

Tạo được mạ tốt, mạ khỏe làm cơ sở cho quá trình đẻ nhánh và các quá trình sinh

trưởng tiếp theo [8]

1.1.3.3 Thời kỳ đẻ nhánh

Sau khi cấy, cây lúa bén rễ hồi xanh rồi bước vào thời kỳ đẻ nhánh Đây là thời kỳ có

ý nghĩa đáng kể trong toàn bộ đời sống cây lúa và tạo năng suất sau này Đến lúc chuyển sang thời kỳ làm đốt, làm đòng thì quá trình đẻ nhánh mới dừng lại

Ở thời kỳ đẻ nhánh, nói chung cây lúa sinh trưởng nhanh và mạnh Trong thời kỳ này cây lúa tập trung vào các quá trình phát triển của bộ rễ, ra lá và đẻ nhánh [8]

Trong điều kiện thuận lợi, đầy đủ dinh dưỡng và ánh sáng, cây lúa thường bắt đầu đẻ nhánh đầu tiên ở nhánh thứ hai, đồng thời với lá thứ năm trên thân chính Sau đó cứ thêm một lá mới thì nhánh tương ứng sẽ xuất hiện [6]

Thông thường những nhánh đẻ sớm, có số lá nhiều, điều kiện dinh dưỡng thuận lợi mới có điều kiện đầy đủ để trở thành nhánh hữu hiệu (nhánh thành bông) Còn những nhánh

đẻ muộn thường trở thành nhánh vô hiệu Thời kỳ đẻ nhánh là thời kỳ quyết định đến sự phát triển diện tích lá và số bông [8]

1.1.3.4 Thời kỳ làm đốt - làm đòng

Sau khi đẻ nhánh tối đa, cây lúa chuyển sang thời kỳ làm đốt, làm đòng

Những giống ngắn ngày có thời gian làm đốt khoảng 20-25 ngày, trung bình khoảng 30-40 ngày, giống dài ngày có thể kéo dài 50-60 ngày Sự phát triển các lóng đốt quyết định chiều cao cây và có liên quan đến khả năng chống đổ

Sau khi bắt đầu làm đốt khoảng 5-20 ngày tùy giống thì có hiện tượng làm đòng

Thời gian làm đòng khoảng 25-30 ngày đối với lúa ngắn ngày, lúa dài ngày khoảng 40-45 ngày Quá trình làm đòng là quá trình phân hóa và hình thành cơ quan sinh sản, có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình hình thành năng suất lúa [8]

1.1.3.5 Thời kỳ trỗ bông - làm hạt

Đây là thời kỳ sinh trưởng phát triển cuối cùng của cây lúa, có liên quan quyết định trực tiếp đến quá trình tạo năng suất, trong đó chủ yếu quyết định tỷ lệ hạt chắc và trọng lượng hạt

 Trỗ bông, nở hoa và thụ phấn

Đòng lúa sau khi phân hóa hình thành xong thì trỗ ra ngoài do sự phát triển nhanh của lóng trên cùng Khi toàn bộ bông lúa thoát ra khỏi bẹ lá đòng thì quá trình trỗ xong Thường mất khoảng 5-6 ngày, nhưng có giống chỉ trỗ trong vòng 2-3 ngày Thời gian trỗ càng ngắn càng có khả năng tránh được các điều kiện bất thuận của môi trường Cùng với quá trình trỗ bông có giống tiến hành nở hoa thụ phấn ngay, nhưng cũng có giống chờ trỗ xong mới nở hoa thụ phấn Trên cùng một bông, những hoa ở đầu bông và đầu gié thường nở trước, các hoa ở gốc bông thường nở hoa cuối cùng Trình tự nở hoa có liên quan đến trình tự vào chắc, những hoa gốc bông nở cuối cùng nên cũng vào chắc muộn và khi gặp điều kiện bất thuận dễ bị lép hoặc có trọng lượng hạt thấp [8]

 Chín

Giai đoạn chín bắt đầu trỗ bông cho đến lúa thu hoạch Giai đoạn này 30 ngày đối với hầu hết các giống lúa ở vùng nhiệt đới Giai đoạn này qua các thời kỳ:

+ Thời kỳ chín sữa: Các chất dự trữ trong thân lá và sản phẩm quang hợp được chuyển vào trong hạt

+ Thời kỳ chín sáp: Hạt mất nước, từ từ cô đặc

+ Thời kỳ chín vàng: Hạt tiếp tục mất nước, gạo cứng dần, trấu chuyển sang màu vàng đặc thù của giống lúa

+ Thời kỳ chín hoàn toàn: Hạt gạo khô cứng lại, độ ẩm hạt khoảng 29% hoặc thấp hơn, tùy ẩm độ môi trường, lá xanh chuyển vàng và rụi dần Thời điểm thu hoạch tốt nhất là 80% hạt lúa ngã sang màu trấu đặc trưng của giống [6]

+ Tính cảm quang và thời vụ: Miyabayashi (1944) cho rằng độ dài ngày tới hạn là một trong những yếu tố quan trọng nhất liên quan đến phản ứng ánh sáng của giống Ông đã xác định được độ dài ngày tới hạn của nhiều giống lúa: 9 giờ đối với giống Ginbozu, 13 giờ đối với giống Kyushu 8, cả hai đều là giống chín muộn Theo Wada (1954) [32] cho biết các giống mỗi vùng được hình thành qua quá trình chọn lọc với nhiều yếu tố khác nhau, chẳng hạn như độ dài ngày, nhiệt độ của vùng đó, cũng như kỹ thuật canh tác của địa phương Có

sự liên quan giữa độ dài ngày tới hạn với vĩ độ, nơi giống thích nghi lâu đời Thông thường

ở vùng vĩ độ thấp cây lúa trỗ bông trễ và có độ dài ngày phản ứng quang chu kỳ ngắn hơn Theo Đỗ Khắc Thịnh (2004) nghiên cứu về thời vụ giống lúa Nàng Thơm Chợ Đào cho thấy: thời điểm tới hạn cho lúa Nàng Thơm Chợ Đào trỗ được phải gieo trước 30 tháng 11, nếu gieo sau thời gian này đến tháng 2, cây lúa sẽ kéo dài sinh trưởng đến 300 ngày Ở Long An, thời vụ giống lúa NTCĐ phù hợp nhất, đạt chất lượng và năng suất cao nhất là gieo vào thời gian từ 15/7-30/7

1 1.3.6 Bộ rễ

Khi hạt nẩy mầm, rễ lúa phát triển từ phôi là rễ mộng, rễ này chỉ có 1 cái Sau nẩy mầm, rễ mộng xuất hiện rồi dài ra, có thể hình thành lông rễ Rễ mộng có tác dụng hút nước trong thời gian đầu để cung cấp cho mầm phát triển Rễ mộng hoạt động trong thời gian ngắn rồi chết thay thế bằng các lớp rễ phụ Rễ phụ được hình thành từ các mắt đốt gốc của cây Những mắt đầu chỉ ra trên dưới 5 rễ, nhưng mắt sau có thể đạt đến 5-20 rễ Tập hợp các lớp rễ tạo thành bộ rễ chùm Bộ rễ lúa có thể đạt tới 500-800 cái Tổng chiều dài rễ ở thời kỳ trỗ bông có thể đến 168m [8]

Chức năng chính của rễ là hút nước, hút chất dinh dưỡng và chống đổ ngã Cho nên bộ

rễ khỏe mạnh thì cây lúa mới tốt được [6]

1.1.3.7 Thân lúa

Thân lúa gồm nhiều lóng và mắt nối tiếp nhau Lóng là phần thân rỗng ở giữa hai mắt

và thường được bẹ lá ôm chặt Thông thường các lóng bên dưới ít phát triển nên các mắt rất khít nhau, chỉ có khoảng 3-8 lóng trên cùng bắt đầu vươn dài khi có đòng đòng

Cây lúa nào có lóng ngắn, thành lóng dày, bẹ lá ôm sát thân lúa sẽ cứng chắc, khó đổ ngã và ngược lại [6]

Bẹ lá là phần ôm lấy thân lúa Giống lúa nào có bẹ lá ôm sát thân thì cây lúa đứng vững khó đổ ngã hơn

Cổ lá là phần nối giữa phiến lá và bẹ lá Cổ lá to hay nhỏ ảnh hưởng tới góc độ của phiến lá Cổ lá càng nhỏ, góc lá càng hẹp, lá lúa càng thẳng đứng và càng thuận lợi cho việc

sử dụng ánh sáng mặt trời để quang hợp Tại cổ lá còn có tai lá và thìa lá Ở các cây cỏ thuộc họ Hòa thảo không có hai bộ phận này [6]

1.1.3.9.Bông lúa

Sau khi cây lúa ra đủ số hoa nhất định thì cây lúa sẽ trỗ bông Bông lúa là cả một phát hoa chùm gồm một trục chính mang nhiều nhánh gié bậc nhất, bậc hai và đôi khi có nhánh gié bậc ba Hoa lúa được mang bởi một cuống hoa ngắn mọc ra từ nhánh gié này [6]

1.1.4 Thành phần chính của hạt thóc sau khi xay xát

Phẩm chất xay xát thường được đề cập thông qua: tỉ lệ gạo lứt, tỉ lệ gạo trắng và quan trọng hơn cả là tỉ lệ gạo nguyên

Gạo lứt: thóc xay cho hạt gạo không còn vỏ trấu và chưa được xát trắng gọi là gạo

lứt Gạo lứt thường chiếm khoảng 75 – 80% trọng lượng thóc

Gạo xát trắng: Gạo lứt đem xát (giã) kỹ thì được gạo xát trắng Loại gạo này thường

chiếm 67 – 70% trọng lượng thóc

Gạo nguyên: Gạo còn từ 2/3 hạt trở lên sau khi xay xát được gọi là gạo nguyên Tùy

theo từng giống và tùy theo điều kiện thu hoạch, bảo quản mà tỉ lệ gạo nguyên so với trọng lượng thóc có thể biến động từ 25 đến 70%

Phần bạc trắng của gạo có 2 dạng: bạc bụng và bạc lưng nhưng chúng ta vẫn thường

gọi chung là bạc bụng Độ bạc bụng không ảnh hưởng xấu đến phẩm chất cơm do khi nấu

chín, hạt cơm có màu đồng nhất và ta không phân biệt được độ bạc bụng Độ bạc bụng làm giảm đáng kể phẩm chất xay xát và hình thức bên ngoài của hạt gạo Hạt gạo có xu hướng

bị gãy tại vết đục, làm giảm tỉ lệ gạo nguyên, giảm giá trị thương phẩm của lúa gạo [15]

1.1.5 Một số chỉ tiêu sinh hóa của gạo

Phẩm chất cơm bao gồm hàm lượng amylose, nhiệt độ hóa hồ và độ bền thể Gel

Hàm lượng amylose: Hàm lượng amylose có thể xem là hợp phần quan trọng nhất

trong phẩm chất cơm, bởi vì nó là yếu tố quyết định tính cơm dẻo, cơm mềm, hay cơm cứng Amylose của gạo càng cao thì cơm càng nở, nhưng dễ bị khô và cứng khi cơm nguội [15]

Hàm lượng amylose được đánh giá theo các mức:

0 - 2% Nếp

3 - 9% Amylose rất thấp (gạo rất dẻo)

10 - 19% Amylose thấp (gạo dẻo)

20 - 25% Amylose trung bình (mềm cơm)

> 25% Amylose cao (cứng cơm)

Độ hóa kiềm (hóa hồ): Nhiệt độ hóa hồ là nhiệt độ cần thiết để gạo biến thành cơm

và không hoàn nguyên Nhiệt độ hóa hồ biến thiên từ 55o

C - 79oC [15]

Theo TCVN 5715:1993, nhiệt độ hóa hồ cuối cùng của tinh bột gạo được phân chia như sau:

Thấp < 700C Trung bình 70 - 740C Cao > 740C

Ngược lại với độ hóa hồ, gạo có độ phân hủy trong kiềm thấp sẽ có nhiệt độ hóa hồ cao Gạo có độ phân hủy trong kiềm cao sẽ có nhiệt độ hóa hồ thấp Thông thường gạo có nhiệt độ hóa hồ cao khi nấu cơm lâu chín, cơm cứng, không ngon bằng gạo có nhiệt độ trung bình và thấp

Độ bền thể Gel (Gel Consistency): Độ bền Gel dựa trên đặc tính chảy dài của gel bột

gạo xát và có thể phân loại như sau: độ bền Gel mềm, trung bình và cứng (theo 10TCN 2002)

424-Trong cùng một nhóm có hàm lương amylose giống nhau, giống lúa nào có độ bền mềm hơn, giống lúa đó sẽ được ưa chuộng Nhìn chung, các giống lúa đặc sản cổ truyền có

độ bền thể Gel dài hơn (mềm cơm hơn) so với các giống lúa đặc sản cải tiến [15]

Mùi thơm sau nấu: Cảm nhận theo cảm quan để đánh giá chất lượng cơm nấu sau

khi xay xát Mùi thơm là chỉ tiêu quan trọng trong các chỉ tiêu đánh giá hương vị của lúa gạo

Hiện nay có hai quan điểm về thành phần chất thơm của lúa gạo Quan điểm thứ nhất cho rằng chất thơm được tạo ra từ các hợp chất aldehyde (CHO) và keton (C=O) và các hợp chất với lưu huỳnh (Tsuzuki, 1997) Quan điểm thứ hai cho rằng chất thơm của lúa gạo do vòng ryrrol kiểm soát tính thơm của chất 2-acetyl-1-pyrroline (Buttery và Cs, 1983ª, trích dẫn do Nguyễn Văn Luật, 2009)

1.2 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới

Bảng 1.1 Sản lượng lúa ở một số quốc gia trên thế giới (đơn vị: triệu tấn)

Trung Quốc 183,28 187,40 193,28 196,68 197,21 202,67 206,09

Ấn Độ 139,14 144,57 148,04 135,67 143,96 157,90 152,60 Indonexia 54,45 57,16 60,25 64,40 66,45 65,74 69,05 Nhật Bản 10,70 10,89 11,03 8,47 8,48 8,40 8,52 Thái Lan 29,64 32,10 31,65 32,12 35,58 34,59 37,80

Mỹ 8,83 9,00 9,24 9,97 11,03 8,39 9,05 Việt Nam 35,85 35,94 38,73 38,95 40,01 42,40 43,66 Thế giới 641,09 656,81 688,41 684,81 701,05 722,56 718,35

(Số liệu thống kê của FAO, 2013)

Theo FAO (2006) thì sản xuất lúa trên thế giới giai đoạn 2001- 2005 có 114 nước trồng lúa và phân bố ở tất cả các Châu lục trên thế giới Trong đó, Châu Phi có 41 nước trồng lúa, Châu Á là 30 nước, Bắc Trung Mỹ 14 nước, Nam Mỹ 13 nước, Châu Âu 11 nước

và Châu Đại Dương 5 nước Diện tích lúa biến động và đạt khoảng 152,0 triệu ha, năng suất lúa bình quân xấp sỉ 4,0 tấn/ha Ấn Độ là nước có diện tích trồng lúa lớn nhất 44,79 triệu ha, ngược lại Jamaica là nước có diện tích trồng lúa thấp nhất 24 ha Năng suất lúa cao nhất đạt 9,45 tấn/ha tại Australia và thấp nhất là 0,9 tấn/ha tại Iraq Sản lượng năm 2005 đạt 618,441 triệu tấn Trong đó, sản lượng lúa Châu Á đạt 559,349 triệu tấn chiếm 90,45%; tương tự ở Nam Mỹ sản lượng là 24,020 triệu tấn (3,88%); ở Châu Phi với 18,851 triệu tấn (3,04%); ở Bắc Trung Mỹ sản xuất được 12.537 triệu tấn (2,03%); ở Châu Âu và Châu Đại Dương- 3,684 triệu tấn (0,6%)

Theo thống kê 2013 của FAO cho thấy sản lượng gạo trên thế giới liên tục tăng trong các năm từ 2006 – 2011, giảm nhẹ trong năm 2012 Trong các nước sản xuất lúa gạo lớn trên thế giới thì Trung Quốc có sản lượng cao nhất tiếp đến là Ấn Độ và Indonexia Về mặt sản lượng Việt Nam đứng thứ 5 trên thế giới và đứng thứ 2 về xuất khẩu gạo

1.3 Tình hình sản xuất lúa gạo tại Việt Nam

Bảng 1.2 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của Việt Nam trong giai đoạn 2006-2012

(Số liệu thống kê của FAO, 2013)

Kết quả phân tích cho thấy, thị trường nhập khẩu gạo chính của Việt Nam trong 15 năm qua, đứng đầu là các quốc gia Đông - Nam Á chiếm khoảng 40-50% lượng gạo xuất khẩu, tiếp theo là các quốc gia Châu Phi chiếm khoảng 20-30%, một thị trường khá ổn định Các thị trường khác là Trung Đông và Bắc Mỹ, nhưng lượng gạo xuất khẩu sang các nước này không ổn định, đặc biệt là trong giai đoạn 2001-2004 Trong những năm qua, gạo xuất

khẩu của Việt Nam tăng trưởng về số lượng và chất lượng cũng như mở rộng thị trường Đến năm 2003, ngoài các thị trường truyền thống của Việt Nam như là Philipines, Việt Nam

đã mở rộng và phát triển thêm một số thị trường tiềm năng như Châu Phi, Mỹ Latinh và Châu Âu Yếu điểm của các doanh nghiệp xuất khẩu gạo Việt Nam là ít kinh nghiệm, thiếu bản lĩnh thương trường và tính hợp tác thấp, nên ít có khả năng duy trì và khai thác các thị trường nhiều biến động Nếu có mối liên kết tốt hơn và tổ chức thị trường tốt, họ sẽ nâng cấp hạng ngạch và giá trị xuất khẩu gạo của Việt Nam [6]

1.4 Tình hình phát triển, chọn lọc, nghiên cứu lúa mùa

1.4.1 Chọn lọc giống lúa mùa đặc sản trên thế giới

Độ thuần di truyền của hạt rất quan trọng, lẫn tạp giống dẫn đến giảm năng suất và

chất lượng lượng hạt, thể hiện rõ nhất là ở những vụ tiếp theo [30]

Một trong những chọn lọc dòng thuần thành công nhất ở tiểu lục địa Ấn Độ là chọn lọc được dòng Basmati 370 do Late Sarda Mohammad Khan thực hiện từ năm 1933 Giống này đã phát triển rộng ở Pakistan và Ấn Độ, được coi là giống lúa mùa tốt nhất hiện nay về chất lượng cơm gạo

Ở Thái Lan, Khao Dawk Mali 105 cũng là thành công lớn bằng chọn lọc dòng thuần

Từ 199 bông thu thập năm 1950, quá trình chọn lọc tại trạm nghiên cứu lúa Kok Samrong Dòng KDM 4-2-105 được xác định là dòng tốt nhất Năm 1959 giống KDM 105 đã được phóng thích và phát triển phổ biến ở Thái Lan Năm 1997, KDM xuất được 2,20 triệu tấn, chiếm 42% tổng số gạo xuất khẩu của Thái Lan [31] Tuy vậy do chính sách mới, hỗ trợ giá của chính phủ, xuất khẩu gạo của Thái Lan đã giảm ở năm 2012: gạo thơm Homali còn 1,92 triệu tấn (giảm 9% so với 2011), Pathumthani thơm xuất chỉ được 74.840 tấn

Theo Khush (1979) chọn lọc dòng thuần (pure line selection) có mức độ cải thiện giống tốt hơn, nhưng chọn lọc quần thể (mass selection) lại đảm bảo tính ổn định quần thể cao hơn so với chọn lọc dòng thuần

1.4.2 Chọn lọc giống lúa đặc sản ở Việt Nam

Đề tài “phục tráng và phát triển giống lúa Tan Hin, Tan Lo, Săm pa Tong trên địa bàn huyện Sốp Cộp, tỉnh Sơn La” do Dương Gia Định chủ nhiệm, kết quả 3 giống lúa phục tráng Tan Hin, Tan Lo, Săm pa Tong có số hạt/bông cao đạt từ 524-1028 hạt/ bông, số hạt chắc đạt 390-897 hạt/ bông Năng suất thực thu của 3 giống ước đạt 30-40 tạ/ha cao hơn năng suất chưa phục tráng từ 4,9-8,7 lần Các giống đã được cải thiện năng suất sau khi

chọn dòng và phục tráng, chất lượng gạo dẻo, thơm ngon tỉ lệ bạc bụng ít có khả năng chống chọi tốt với ngoại cảnh [16]

Viện Công nghệ Sinh học Việt Nam cũng đã phục tráng giống lúa nếp đặc sản Tú Lệ của tỉnh Yên Bái bằng công nghệ sinh học, do Nguyễn Đức Thành làm chủ nhiệm Xác định được đặc điểm phân tử cho một số giống lúa nếp đặc sản phục vụ việc nhận biết và chọn lọc, đặc biệt là xác định chỉ thị phân tử đặc trưng của giống Tú Lệ tạo cơ sở cho việc phục tráng, bảo tồn và phát triển giống lúa này Kết quả tạo được dòng lúa nếp Tú Lệ có chất lượng cao và năng suất ổn định (Thông tin từ Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 2012)

Trạm khuyến nông huyện Đà Bắc phối hợp với UBND xã Mường Chiềng (tỉnh Hòa Bình) đã triển khai mô hình phục tráng lại giống lúa thuần chất lượng cao ĐS1, nhằm tạo lại được bộ giống thuần chủng ổn định năng suất và chất lượng cho bà con trong xã và các vùng lân cận trong toàn huyện Qua đánh giá thực tế của các hộ tham gia thực hiện cho thấy, mới chỉ cải tiến qua 1 vụ nhưng ĐS1 đã thể hiện đúng những ưu việt của giống như khi mới được Trạm Khuyến nông huyện đưa về, bà con nông dân rất hài lòng với những giống lúa thuần chất lượng cao ĐS1 bởi năng suất ổn định, hạt gạo to tròn, thơm ngon bán được giá cao, người tiêu dùng rất ưa chuộng [11]

Lúa Nàng Nhen là giống lúa mùa từng được nông dân canh tác trong thời gian dài, do không được chọn lọc nên đã bị thoái hoá, năng suất và phẩm chất ngày càng giảm Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long đã phục tráng, chọn dòng cho ra đời sản phẩm “Nàng Nhen thơm phục tráng” rất phù hợp với vùng đất và tập quán canh tác của nông dân vùng Bảy Núi (An Giang) Đây là giống lúa mùa, phát triển nhờ nguồn nước mưa, chịu hạn tốt, thích hợp vùng đất cao, năng suất khoảng 4 tấn/ha Hạt gạo có hương thơm, thon và ửng hồng, xốp cơm ăn ít ngán [18]

Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển nông nghiệp Huế (Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Bắc Trung bộ) phối hợp với Phòng NN & PTNT huyện A Lưới phục tráng giống lúa Ra Dư Đây là giống lúa cạn, dài ngày, TGST khoảng 180 ngày, cảm quang ngày ngắn, trồng mỗi năm 1 vụ Cây cao 125 cm, đẻ nhánh khỏe, bông to, dài 22 cm, mỗi bông

có 117 hạt, tỷ lệ hạt chắc cao, khối lượng 1.000 hạt nặng khoảng 28 - 29gam [13]

Nanh Chồn là giống lúa đặc sản được trồng phổ biến ở các vùng trồng lúa tại các địa phương của tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, từ những năm trước giải phóng Gạo Nanh Chồn dạng hạt đẹp, trong (ưu thế so với Nàng Hương) được xem là một trong những loại gạo ngon nhất

ở các tỉnh phía Nam Hiện tại, giống Nanh Chồn đã bị mai một và bị thoái hóa Do vậy, khôi phục và phát triển giống lúa này là rất cần thiết Đề tài “Khôi phục và phát triển giống lúa đặc sản Nanh chồn tại tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu”, do Đỗ Khắc Thịnh thuộc Viện Khoa học Kỹ thuật NNMN làm chủ nhiệm, đã chọn được 2 dòng thuần NC-VN2 và NC-VN11 và đã sản xuất được 200 kg giống siêu nguyên chủng giống để lưu giữ và phục vụ sản xuất [17]

Thực hiện chỉ đạo của UBND tỉnh Bạc Liêu, năm 2006, Sở Khoa học Công nghệ Bạc Liêu phối hợp với UNND huyện Hồng Dân mời tư vấn từ Viện nghiên cứu Lúa ĐBSCL và Trường Đại học Cần Thơ để phục tráng lại giống lúa Một Bụi Đỏ Đến năm 2009, giống lúa

“Một Bụi Đỏ” mới được đưa vào sản xuất ở địa phương, giúp bà con nông dân thực hiện mô hình luân canh lúa – tôm đạt hiệu quả kinh tế cao [9]

1.4.3 Sản xuất và chọn lọc giống lúa mùa ở ĐBSCL Việt Nam

1.4.3.1 Sản xuất giống lúa mùa ở ĐBSCL Việt Nam

Châu thổ sông Cửu Long được người Việt Nam khai khẩn từ 300-500 năm trước đây Lúa nước là cây điển hình ở vùng này Lúa nổi và lúa ngập nước tồn tại rộng rãi trước khi bị giảm mạnh bởi mở mang nhanh chóng của hệ thống tưới tiêu trong thời kỳ thâm canh sản xuất lúa ngắn ngày

Năm 1976, diện tích lúa mùa ở ĐBSCL khoảng 1,4 triệu ha, chiếm 70% diện tích lúa

cả năm, đóng góp một sản lượng lúa rất quan trọng (2,88 triệu tấn chiếm 62,5% sản lượng lúa cả năm của toàn đồng bằng) Trong thời gian này có trên 1000 giống lúa mùa được sản xuất ở các địa phương, trong đó có nhiều giống phổ biến như: Một Bụi, Lúa Phi, Ba Thiệt, Tất Nợ, Trắng Lùn, Trắng Tép, Tài Nguyên v.v Đến năm 1981, do phong trào khai hoang phục hóa, diện tích lúa có tăng lên nhưng sản lượng lúa mùa không tăng lên bao nhiêu, do thu hoạch bấp bênh lệ thuộc vào thời tiết hàng năm Từ những năm 1990 trở lại đây diện tích lúa mùa giảm nhanh và thay thế bằng các giống lúa cao sản ngắn ngày với 2-3 vụ/năm [7]

1.4.3.2 Chọn lọc giống lúa mùa ở ĐBSCL

- Với 1200 bông thu thập từ nhiều địa phương của TP Hồ Chí Minh, qua 5 năm (1991-1995) chọn lọc các dòng, thí nghiệm so sánh, đánh giá và phát triển ở một số địa phương, các dòng Nàng Hương chọn lọc có sự khác biệt về một số đặc điểm nông học so với quần thể gốc Dòng NH 2 được bộ NN & PTNT công nhận giống từ năm 1994 Nàng Hương 2 có những đặc điểm khác biệt so với giống gốc: thời gian sinh trưởng sớm hơn quần

thể giống gốc 5-7 ngày, trỗ chín rất đồng đều, năng suất đạt trung bình 4,2 tấn/ha cao hơn đối chứng Nàng Hương không chọn lọc 35%, chống chịu tốt với phèn [22]

- Phân tích giống gốc Nàng Thơm Chợ Đào thu thập từ huyện Cần Đước Long An cho thấy: đây là quần thể có độ lẫn tạp chiếm đến 12,1% trong đó 6,8% là lẫn cơ giới, 5,3% là lẫn sinh học Về dạng hạt quần thể này có 3 dạng:

+ Dạng đuôi cong (quớt đuôi) chiếm 54,4%

+ Dạng hạt thẳng chiếm 36,3%

+ Dạng trung gian chiếm 9,3%

Năng suất của giống Nàng Thơm Chợ Đào gốc thấp (3,3 tấn/ha), chất lượng cơm và mùi thơm giảm Từ quá trình chọn lọc dòng thuần, Viện Khoa học Kỹ thuật NNMN đã xác định được một số dòng tốt, trong đó dòng 5 (NTCĐ 5) được Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận giống năm 2001 Giống NTCĐ 5 có dạng đuôi cong, năng suất đạt 3,6-4,2 tấn/ha tăng trên 20% so với giống gốc, có mùi thơm và chất lượng cơm gạo khá tốt [23]

1.4.3.3 Sản xuất và chọn lọc giống Tài Nguyên

- Tài Nguyên là giống có tính thích nghi cao với vùng phèn mặn của vùng ĐBSCL

Do khả năng thích nghi cao và chất lượng gạo ngon thích hợp với thị hiếu của nhiều người tiêu dùng nên diện tích sản xuất giống này khá lớn trên 60.000 ha ở ĐBSCL Tại Trà Vinh (2007), diện tích sản xuất trên 10.000 ha tập trung ở các huyện Duyên Hải, Cầu Ngang, Trà

Cú và Châu Thành Người dân sản xuất giống này đạt năng suất khoảng 3-3,5 tấn/ha, giá bán cao hơn 35-45% so với lúa thường

- Theo Báo Nông nghiệp Việt Nam số 10/02/2009, huyện Thạnh Trị, Sóc Trăng trồng 10.000 ha lúa Tài Nguyên, năng suất đạt 5 tấn/ha, được thương lái mua 6.500 đ/kg cao hơn lúa thường 3.000 đ/kg, với giá này người nông dân sản xuất có lợi nhuận gấp 2-3 lần so với trồng lúa thường

- Tài Nguyên mùa là giống lúa có thời gian sinh trưởng dài, từ 5-6 tháng, nhưng có nhiều ưu điểm như: thích nghi và chống chịu tốt với điều kiện bất lợi, rất thích hợp đối với những vùng khó khăn, nhất là vùng nhiễm phèn, mặn Ngoài ra, sản xuất giống này ít phải

sử dụng phân, thuốc hóa học Tuy nhiên, giống lúa này đang dần bị thoái hóa do nhiều nguyên nhân [5] Theo Lê Thị Dự (2006), qua chọn lọc giống Tài Nguyên, tỉnh Bạc Liêu, so sánh giữa các dòng mới và các giống cũ cho thấy: năng suất nâng cao 10%; phẩm chất gạo tăng, hàm lượng amylose giảm 1-2% (cơm dẻo hơn), tỷ lệ lúa cỏ giảm 100% Giống lúa Tài Nguyên mùa phục tráng đã được trình diễn tại huyện Vĩnh Lợi, tỉnh Bạc Liêu thể hiện tốt,

nổi trội hơn giống cũ, được tỉnh Bạc Liêu chọn làm thương hiệu gạo sạch, nhằm nâng cao tính cạnh tranh của gạo Việt Nam

- Đề tài “Phục tráng lúa Tài Nguyên mùa cho Tiền Giang” của các tác giả Phạm Văn Phượng và Cs Kết quả đã chọn ra được 2 dòng Tài Nguyên mùa thuần chủng, có hàm lượng protein cao hơn 10%, hàm lượng amylose trung bình (dưới 24%), năng suất cao hơn giống cũ (>15%), kháng một số sâu bệnh chính, độ thuần đảm bảo đáp ứng tiêu dùng và xuất khẩu [21]

Năm 2007, Sở Khoa học - Công nghệ tỉnh Trà Vinh kết hợp với Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long thực hiện đề tài khoa học “Phục tráng giống lúa mùa đặc sản Tài Nguyên” ở địa phương nhằm sản xuất giống chất lượng cao để cung cấp cho nông dân sản xuất đại trà [12]

1.5 Thoái hóa giống, nguyên nhân và biện pháp khắc phục

1.5.1 Thoái hóa giống

Hiện tượng thoái hóa giống là hiện tượng quần thể giống có biểu hiện xấu đi ở một số tính trạng sau một thời gian sản xuất, làm cho năng suất, chất lượng, hoặc tính chống chịu giảm so với trước

Các biểu hiện về thoái hóa như:

- Thay đổi chiều cao, quần thể không đồng đều

- Thay đổi về thời gian sinh trưởng (trỗ, chín không cùng thời gian)

- Thay đổi về hình thái thân lá, dạng hình cây, khóm và khả năng đẻ nhánh

- Thay đổi về hình dạng, kích thước hạt (lớn, nhỏ, chiều rộng hạt, quả…)

- Xuất hiện râu, hạt, lông tơ

- Giống bị nhiễm sâu bệnh hơn trước

- Thay đổi về chất lượng sản phẩm (đối với lúa gạo: có nhiều hạt đỏ, cơm cứng hơn, mất mùi thơm…)

1.5.2 Nguyên nhân thoái hóa giống

- Lẫn cơ giới: do quá trình sản xuất bị lẫn tạp, hoặc quá trình vận chuyển, bảo quản

giống không đảm bảo kỹ thuật

- Lẫn sinh học: do quá trình tạp giao với giống khác ở ruộng gần không được cách ly

hoặc do chính giống khác bị lẫn cơ giới trong quần thể Các cá thể bị tạp giao tiếp tục phân

ly qua nhiều thế hệ, nếu không được chọn lọc lại giống sẽ càng trở nên mất đồng đều, năng suất và chất lượng bị giảm

- Đột biến và tích lũy bệnh qua hạt giống: Do canh tác lâu đời, hoặc do thay đổi đột

ngột của môi trường, quần thể giống phát sinh các đột biến gen và tích lũy qua nhiều thế hệ [14]

1.5.3 Các biện pháp khắc phục

Theo Phan Thanh Kiếm, 2008, để giải quyết hiện tượng thoái hóa của giống trước hết

cần có biện pháp ngăn ngừa Thực hiện tốt quy trình nhân giống, khoảng cách ly Kiểm soát

tốt công đoạn sản xuất hạt giống, giảm thiểu sự tiếp xúc của động vật trong sản xuất và chế biến giống Không trồng nhiều giống gần nhau trong cùng một vùng

Biện pháp khắc phục tình trạng lẫn tạp thoái hóa giống là tiến hành phục tráng giống

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung

Nội dung 1: điều tra tình hình sản xuất lúa Tài Nguyên mùa và thu thập giống Tài Nguyên mùa trên địa bàn tỉnh Long An

Điều tra hiện trạng giống và thu thập giống Tài Nguyên mùa trên địa bàn tỉnh Long

An Thu thập các thông tin thứ cấp (qua các báo cáo, số liệu có sẵn của địa phương ) và các thông tin sơ cấp (thu được qua điều tra trực tiếp tại địa phương)

Nội dung 2: phục tráng giống Tài Nguyên mùa Long An

 Vụ thứ nhất (G 0 )

Chọn lựa và thu thập mẫu giống từ trên ruộng của nhiều nông dân ở các địa phương khác nhau trong vùng để đảm bảo tính đa dạng di truyền của giống, sau đó đánh giá trong phòng và chọn những cây đạt yêu cầu

 Vụ thứ hai (G 1 )

Gieo trồng toàn bộ hạt giống của các cá thể được chọn ở vụ thứ nhất thành ruộng dòng ở

vụ thứ hai (G1) Theo dõi, đánh giá chọn lựa các dòng đạt yêu cầu để gieo cấy trong vụ thứ

ba

 Vụ thứ ba (G 2 )

Gieo cấy các dòng đã được chọn trong vụ thứ hai với dòng đối chứng trên diện tích 100m2 cho mỗidòng Chọn lọc các dòng đạt yêu cầu, hỗn các dòng chọn lọc tạo thành giống siêu nguyên chủng

2.2 Thời gian, địa điểm và điều kiện vùng nghiên cứu

2.2.1 Thời gian nghiên cứu

Thời gian phục tráng giống năm 2010 đến năm 2013

Vụ thứ nhất từ (G0) từ tháng 07/2010 – 01/2011

Vụ thứ hai từ (G1) từ tháng 07/2011 – 01/2012

Vụ thứ ba từ (G2) từ tháng 08/2012 – 02/2013

Tháng 03 – 05/2013: Xác định một số chỉ tiêu sinh hóa, vật lý và cảm quan

(Vụ thứ nhất và vụ thứ hai do Viện Khoa học Kỹ thuật NNMN thực hiện, xem ở phần phụ lục Vụ thứ ba do tác giả thực hiện)

2.2.2 Địa điểm nghiên cứu

Điều tra và thu thập giống trên các ấp Phước Thuận và Phước Kế thuộc xã Phước Lâm, huyện Cần Giuộc tỉnh Long An

Thực nghiệm tại đồng ruộng địa điểm xã Thuận Thành, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long

An

Phân tích phẩm chất gạo và các chỉ tiêu sinh hóa trong phòng thí nghiệm tại Viện khoa

học Kỹ thuật NNMN

Nhân hạt giống nguyên chủng

Hình 2.1 Sơ đồ kỹ thuật phục tráng từ hạt giống trong sản xuất

2.3 Phương tiện và phương pháp nghiên cứu

 Vụ thứ nhất (G 0 )

Ruộng vật liệu ban đầu

(Giống trong sản xuất)

Hỗn hợp hạt giống G 2 Hạt giống siêu nguyên chủng

Hạt giống nguyên chủng

Hạt giống xác nhận

- Vật liệu: Thu thập từ nông dân 1200 bông lúa Tài Nguyên mùa

- Phương pháp thực hiện: Theo dõi, đánh giá và thu thập giống vật liệu từ ruộng của nông dân, sau đó đánh giá trong phòng chọn lọc ra 550 bông

 Vụ thứ hai (G 1 )

- Vật liệu: gieo trồng toàn bộ hạt giống của 550 bông được chọn lựa ở vụ thứ nhất

- Phương pháp thực hiện: gieo riêng hạt giống của từng bông được chọn lựa ở vụ thứ nhất và cấy mỗi dòng thành một băng, mỗi băng 03 hàng, mỗi hàng dài 5m, mật độ cây là

25 x 25cm, khoảng cách giữa các băng là 50cm

 Đánh giá và chọn các dòng ngoài đồng: chọn 197 dòng

 Đánh giá và chọn các dòng trong phòng: chọn được 29 dòng

 Vụ thứ ba (G 2 )

2.3.1 Vật liệu và phương tiện nghiên cứu

- Các dòng lúa Tài Nguyên mùa được lựa chọn từ vụ thứ hai (G1) và 5 quần thể đối chứng từ nông dân ở Cần Giuộc Long An

- Phân hữu cơ hoai mục và phân hóa học (urea: 46% N; lân Văn Điển: 16% P2O5 và kali clorua: 50% K2O) Các hóa chất bảo vệ thực vật theo khuyến cáo, cọc tre, bảng tên, bao bì…sử dụng cho ruộng phục tráng

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu

2.3.2.1 Nội dung 1: Thu thập thông tin về điều kiện đất đai, khí hậu, khí tượng thủy văn trên địa bàn huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An

 Thu thập tài liệu về địa hình và tài nguyên đất, điều kiện khí hậu thời tiết của vùng đất sử dụng cho ruộng phục tráng

 Thông thập thông tin dự báo khí tượng thủy văn của khu vực trong vụ mùa để có kế hoạch gieo trồng phù hợp thời vụ

2.3.2.2 Nội dung 2: Tiếp tục thực hiện phục tráng vụ thứ ba giống Tài Nguyên mùa Long An

 Phương pháp phục tráng tham khảo và áp dụng theo:

Tiêu chuẩn nghành 10TCN: 395 - 2006 Lúa thuần - Quy trình kỹ thuật sản xuất hạt giống [1]

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN: 1776 - 2004 Hạt giống lúa - Yêu cầu kỹ thuật [2]

 Kỹ thuật canh tác trên ruộng phục tráng:

- Làm đất: chọn ruộng có độ phì khá, bằng phẳng, đầy đủ ánh sáng, chủ động tưới tiêu Đất được làm nhuyễn, sạch cỏ dại sâu bệnh

- Mật độ khoảng cách: gieo mạ 30-50 gam lúa nẩy mầm/m2 Cấy lúa khoảng cách 25cm x 25cm (tương ứng mật độ 16 bụi/m2) Băng này cách băng kia 50cm

- Phân bón cho 1 ha: 50kg N + 45kg P2O5 + 30kg K2O và phân hữu cơ

Trước khi thu hoạch 1 - 2 ngày, đánh giá lần cuối các dòng được chọn và thu mỗi dòng

10 cây mẫu tại 2 điểm ngẫu nhiên bằng cách nhổ hoặc cắt sát gốc để đánh giá trong phòng, không lấy cây đầu hàng và cây ở hàng biên

Tiến hành đo đếm các tính trạng số lượng của từng dòng được chọn ngoài ruộng Các chỉ tiêu đánh giá trong phòng bao gồm: chiều cao thần (đo từ mặt đất đến cổ bông); chiều dài trục chính của bông (đo từ cổ bông đến đầu bông); số bông trên cây (đếm toàn bộ số bông/cây) tổng số hạt chắc trên bông (đếm toàn bộ số hạt chắc/bông); khối lượng 1000 hạt (gam)

Tính giá trị trung bình (X ), độ lệch chuẩn so với giá trị trung bình (s) theo các công thức sau:

- Giá trị trung bình :

n x

X = ∑ i

- Độ lệch chuẩn so với giá trị trung bình : ( nếu n > 25)

và ( nếu n < 25 )

Trong đó:

s là độ lệch chuẩn so với giá trị trung bình;

xi là giá trị đếm được của dòng thứ i (i từ 1 đến n);

n là số các thể hoặc dòng được đánh giá;

X là giá trị trung bình

Chọn các dòng có giá trị nằm trong khoảng

Tiếp tục loại bỏ các dòng có giá trị trung bình của bất cứ tính trạng số lượng nào nằm ngoài độ lệch chuẩn

Các tính trạng thời gian trỗ, thời gian chín của các dòng phải bằng nhau

Thu hoạch và tính năng suất của các dòng được chọn, tiếp tục loại bỏ các dòng có năng suất thấp và dòng có hạt gạo lật khác màu, so sánh một số chỉ tiêu sinh hóa để chọn ra các dòng đạt yêu cầu

Sau đó hỗn hợp các dòng đạt yêu cầu thành lô hạt giống siêu nguyên chủng Sau khi hỗn hợp, lấy mẫu gửi phòng kiểm nghiệm, đóng bao và gắn tem nhãn theo quy định, bảo quản cẩn thận để sản xuất hạt giống nguyên chủng ở vụ sau

Mỗi dòng lấy 100 hạt gạo trắng nguyên Sau đó dàn đều trên mặt kính của dụng cụ

đo độ trắng bạc và tiến hành phân loại theo thang điểm 6 mức từ 0 đến 5 được mô tả như sau:

Thang điểm Mô tả hạt gạo xát Phần diện tích gạo bị

n

X x

2 ) ( −

= ∑

1

) ( 2

s

X: Điểm trắng bạc trung bình

S0, S1, S2, S3, S4, S5: là số hạt tương ứng với các mức điểm 0, 1, 2, 3, 4, 5

Từ điểm trắng bạc trung bình thu được, đánh giá độ trắng bạc của mẫu gạo dựa theo

sự phân loại sau:

Phân loại độ trắng bạc Điểm trắng bạc trung bình

Hơi bạc < 1,0 Bạc trung bình 1,0 – 1,5 Bạc 1,6 – 2,0 Rất bạc > 2,0

 Phương pháp xác định phẩm chất cơm

• Phương pháp xác định hàm lượng amylose

Xác định theo phương pháp của TCVN 5716-1993

- Cân 50mg bột gạo, cho vào bình định mức

- Thêm 0.5 ml ethanol 95%

- Cho tiếp 4,5ml NaOH 1N

- Đun sôi cách thủy 10 phút

- Để nguội 5 phút – làm đầy (50ml) bằng nước cất

- Chiết 5ml dung dịch đã được hồ hóa vào bình định mức 100ml (đã có sẵn 50ml nước cất)

- Thêm 1ml acid acetic 1N

Hàm lượng amylose được đánh giá theo các mức:

0 - 2% Nếp

3 - 9% Amylose rất thấp (gạo rất dẻo)

10 - 19% Amylose thấp (gạo dẻo)

20 - 25% Amylose trung bình (mềm cơm)

> 25% Amylose cao (cứng cơm)

• Phương pháp xác định độ bền thể Gel

Phương pháp xác định độ bền thể Gel theo 10TCN 424-2000

- Cân 100mg bột gạo, cho vào ống nghiệm 13 x 100mm

- Thêm 0,2ml thymol blue (0,025% thymol blue pha chế trong ethyl alcohol 95%)

- Trộn nhanh bằng máy Vortex, ở tốc độ 6

- Đun sôi cách thủy trong 8 phút

- Lấy ống nghiệm chứa mẫu ra để nguội 5 phút trong nhiệt độ phòng

- Cho các ống nghiệm chứa mẫu vào nước đá 20 phút

- Đem các ống nghiệm chứa mẫu đặt lên giấy kẻ ly (mm)

- Đo chiều dài của Gel sau 1 giờ đồng hồ

Phân loại độ bền thể Gel theo 10TCN 424-2000:

Độ bền Gel Chiều dài Gel (mm)

Lấy 6 hạt gạo xát nguyên, với hai lần phân tích nhắc lại, đặt vào hộp nhựa vuông

kích thước 4,6 x 4,6 x 1,9cm, sắp xếp sao cho các hạt không chạm vào nhau Dùng pipet cho vào mỗi hộp 10ml dung dịch kali hydroxyt 1,7% Nếu dùng hộp petri thì cần đưa vào một lượng dung dịch kali hydroxyt có chiều dày ít nhất 4,5mm để ngập được hạt gạo Đậy hộp lại và để ở nhiệt độ 300C trong 23 giờ

Cấp 1: Hạt gạo không bị phân hủy

Cấp 2: Hạt gạo bị trương lên

Cấp 3: Hạt gạo bị trương lên, vành keo không hoàn thiện và hẹp

Cấp 4: Hạt gạo bị trương lên vành keo hoàn chỉnh và rộng

Cấp 5: Hạt gạo bị nứt ra hoặc vỡ thành những mẩu nhỏ, vành keo hoàn chỉnh và rộng

Cấp 6: Hạt gạo bị phân tán, hòa tan với vành keo

Cấp 7: Hạt gạo bị phân tán và trộn lẫn hoàn toàn

Độ phân hủy kiềm của hạt gạo xát được đánh giá qua thang điểm từ 1-7 và tỉ lệ nghịch với nhiệt độ hóa hồ theo mối tương quan sau:

Độ phân hủy kiềm

(cấp)

Nhiệt độ hóa hồ (mức độ)

1- 2- 3

4 - 5

6 - 7

Cao Trung bình Thấp

 Phương pháp xác định độ thơm và độ mềm bằng cảm quan (theo 10TCN 2004)

590-Lấy mỗi dòng 200g gạo xát trắng, cho vào hộp nhôm Vo nhanh hai lần bằng nước sạch Cho hộp nhôm có chứa gạo đã vo sạch lên cân và thêm tiếp một lượng nước cho đủ khối lượng để đạt tỉ lệ giữa gạo và nước theo bảng sau:

TT Hàm lượng amylose (%) 0Phân loại Tỷ lệ gạo /nước

(g/g)

1 < 20 Thấp 1 : 1,5

2 20 - 25 Trung bình 1 : 1,9

Nấu cách thủy khoảng 2 giờ

Sau đó nhận biết bằng cách ngửi để xác định độ thơm và nhai để nhận biết độ mềm bằng cảm quan

Mùi thơm và độ mềm được đánh giá thành 5 cấp độ:

Cấp độ Mùi Độ mềm

1 Không thơm, không có mùi cơm Rất cứng

2 Hơi thơm, kém đặc trưng Cứng

3 Thơm vừa, đặc trưng Hơi mềm

4 Thơm, đặc trưng Mềm

5 Rất thơm, đặc trưng Rất mềm

C HƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Kết quả điều tra thăm dò điều kiện nơi nghiên cứu

3.1.1 Điều kiện địa hình và tài nguyên đất

Địa hình Cần Giuộc mang đặc trưng của đồng bằng gần cửa sông, tương đối bằng phẳng, nhưng bị chia cắt bởi sông ngòi chằng chịt

Đất Cần Giuộc tạo thành bởi phù sa trẻ của hệ thống sông Đồng Nai và sông Vàm

Cỏ, tạo nên đồng bằng gần cửa sông với 4 nhóm đất: đất phèn, đất xáo trộn (đất thổ cư, trồng rau màu…), đất phù sa và đất mặn

+ Đất mặn, phèn chiếm 48,34% diện tích tự nhiên với 10.103 ha, có thành phần cơ giới nặng (tỉ lệ sét vật lý cao 50 – 60%) và nồng độ độc tố cao (SO4 , Cl-, Al+++, Fe++,…), ít thích hợp cho sản xuất cây trồng cạn, nhưng lại là nơi trồng lúa thơm và lúa đặc sản (Tài Nguyên, Nàng Thơm, Hương Lài…) cho chất lượng cao và nuôi thủy sản nước mặn - lợ (tôm sú, cá nước lợ, cua lột,…) có hiệu quả

+ Đất phù sa 4.132 ha, phân bố chủ yếu ở các xã vùng thượng là loại đất tốt nhất, có thành phần cơ giới thịt trung bình, do khai thác lâu đời nên hàm lượng N, P, K tổng số từ trung bình đến nghèo, độ pH 5,5 - 6,2; đặc biệt có một số nguyên tố vi lượng với nồng độ khá cao (Bo, Coban, Kẽm, Molipden) Đây là vùng đất thích hợp cho trồng rau và lúa đặc sản chất lượng cao, do tính chất đất tạo nên lợi thế cho sản phẩm hàng hóa có hương vị đặc biệt [20]

Nhìn chung, tính chất lý hóa của đất ở Cần Giuộc rất thích hợp cho việc trong lúa, đặc biệt là các giống lúa đặc sản

3.1.2 Điều kiện khí hậu

Cần Giuộc mang đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa và ảnh hưởng của đại dương nên độ ẩm khá cao, ánh nắng dồi dào, thời gian bức xạ dài, nhiệt độ và tổng tích ôn cao,

biên độ nhiệt ngày và đêm giữa các tháng trong năm thấp, ôn hòa

Nhiệt độ không khí hàng năm tương đối cao, nhiệt độ trung bình năm là 26,90C, nhiệt

độ trung bình mùa khô là 26,50C và mùa mưa là 27,30C; tháng nóng nhất là tháng 4 và 5 (290C), tháng mát nhất là tháng 12 và tháng 1 (24,70C) Nhiệt độ cao nhất trong năm có thể đạt 400C và thấp nhất 140

C

Nắng hầu như quanh năm với tổng số giờ nắng trên dưới 2700 giờ/năm

Một năm chia ra 2 mùa rõ rệt: