Luận văn đánh giá một số giống lúa chống chịu mặn có triển vọng tại kiến thụy hải phòng

luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-
-

PHẠM VĂN NGHĨA

ðÁNH GIÁ MỘT SỐ GIỐNG LÚA CHỐNG CHỊU MẶN

CÓ TRIỂN VỌNG TẠI KIẾN THỤY – HẢI PHÒNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành : TRỒNG TRỌT

Mã số: 60.62.01 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN VĂN HOAN

HÀ NỘI – 2011

LỜI CAM ðOAN

- Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào

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

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

Tác giả luận văn

Phạm Văn Nghĩa

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành ñến PGS.TS Nguyễn Văn Hoan, Bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tận tình giúp ñỡ, hướng dẫn tôi trong việc ñịnh hướng ñề tài cũng như trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám ñốc và tập thể cán bộ công nhân viên trong Bộ môn Chọn tạo giống lúa cho vùng khó khăn, Trung tâm Nghiên cứu và phát triển lúa thuần, Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, Liên Hồng, Gia Lộc, Hải Dương ñã giúp ñỡ, tạo mọi ñiều kiện về mặt vật chất và thời gian ñể tôi hoàn thành khoá học

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể các Thầy cô giáo trong Viện Sau ñại học, Bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng, Khoa Nông học, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tạo mọi ñiều kiện thuận lợi, giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện ñề tài

Qua ñây, tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia ñình, người thân, bạn bè, là những người luôn ủng hộ tôi trong suốt quá trình học tập và thực tập tốt nghiệp

Tác giả luận văn

Phạm Văn Nghĩa

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 3

2.1 Ảnh hưởng của ñất mặn ñến canh tác lúa 5

2.2 Hiện trạng ñất nhiễm mặn và tình hình canh tác lúa trên các vùng

2.3 Nghiên cứu trong và ngoài nước về chịu mặn ở cây lúa 15

3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46

4.1 Kết quả ñánh giá khả năng chịu mặn nhân tạo 46

4.2 Kết quả ñánh giá các dòng, giống tại vùng nhiễm mặn 48

4.2.1 ðặc ñiểm nông sinh học của các dòng giống trên ñồng ruộng 49

4.2.2 Thời gian sinh trưởng của các dòng, giống tham gia thí nghiệm

4.2.3 Khả năng chống chịu sâu bệnh và chống ựổ của các dòng, giống

lúa trong ựiều kiện mặn tự nhiên 52

4.2.4 đánh giá khả năng chịu mặn trong ựiều kiện mặn tự nhiên 54

4.2.5 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất trong ựiều kiện mặn

4.3 đánh giá ảnh hưởng của mật ựộ ựến sinh trưởng và năng suất của

các dòng, giống tham gia thắ nghiệm 59

4.3.1 đánh giá ảnh hưởng của mật ựộ ựến thời gian từ cấy ựến ựẻ

nhánh tối ựa, ựến bắt ựầu trỗ, thời gian trỗ, thời gian sinh trưởng

4.3.2 Ảnh hưởng của mật ựộ cấy ựến số nhánh ựẻ tối ựa và số nhánh ựẻ

hữu hiệu của các dòng, giống 62

4.3.3 Ảnh hưởng của mật ựộ cấy ựến tỷ lệ bông hữu hiệu, chiều cao

4.3.4 Ảnh hưởng của mật ựộ cấy ựến khả năng chống chịu sâu bệnh

4.3.5 Ảnh hưởng của mật ựộ cấy ựến các yếu tố cấu thành năng suất và

năng suất của các dòng, giống 67

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

F1 : Thế hệ ñầu tiên của con lai

F2 : Thế hệ thứ hai của con lai

TGST : Thời gian sinh trưởng

S.E.S : Hệ thống ñánh giá tiêu chuẩn trên cây lúa

CURE : Chương trình nghiên cứu và phát triển lúa cho vùng khó khăn

FAO : Tổ chức Nông lương thế giới

CIAT : Trung tâm Nông nghiệp nhiệt ñới Quốc tế

WMO : Tổ chức Khí tượng thế giới

IRRI : Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế

IRAT : Viện Nghiên cứu Nông nghiệp nhiệt ñới

IITA : Viện Nông nghiệp nhiệt ñới Quốc tế

DANH MỤC BẢNG

2.1 Hệ thống phân loại của Bộ Nông nghiệp Hoa kỳ 7

2.2 Hệ thống phân loại của Hội Khoa học ñất Việt Nam 7

2.3 Phân bố diện tích ñất nhiễm mặn nhiều ở Việt Nam 8

2.4 Phân bố diện tích ñất nhiễm mặn trung bình và ít ở Việt Nam 9

4.1 Khả năng chịu mặn của các dòng, giống trong dung dịch

Yoshida có nồng ñộ muối 0,3% và 0,6% 47

4.2 Kết quả ño ñộ mặn nước tại ñiểm thí nghiệm 49

4.3 Chiều cao cây lúa, khả năng ñẻ nhánh, ñặc ñiểm lá ñòng, ñặc

ñiểm bông của các dòng, giống tham gia thí nghiệm tại Ngũ

4.4 Thời gian sinh trưởng của các giống tham gia thí nghiệm tại Ngũ

Phúc, Kiến Thụy, Hải Phòng vụ mùa 2010 52

4.4 Khả năng chống chịu sâu bệnh hại của các giống tham gia thí

nghiệm tại Ngũ Phúc, Kiến Thụy, Hải Phòng vụ mùa 2010 53

4.5 Khả năng chịu mặn một số giai ñoạn của các giống tham gia thí

nghiệm tại Ngũ Phúc, Kiến Thụy, Hải Phòng vụ mùa 2010 55

4.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống tham

gia thí nghiệm tại Ngũ Phúc, Kiến Thụy, Hải Phòng vụ mùa 2010 57

4.7 Ảnh hưởng mật ñộ ñến thời gian từ cấy ñến ñẻ nhánh tối ña, ñến

bắt ñầu trỗ, thời gian trỗ, thời gian sinh trưởng của các giống thí

4.8 Ảnh hưởng mật ñộ ñến thời gian từ cấy ñến ñẻ nhánh tối ña, ñến

bắt ñầu trỗ, thời gian trỗ, thời gian sinh trưởng của giống D3 61

4.9 Ảnh hưởng của mật ñộ cấy ñến số nhánh ñẻ tối ña và số nhánh ñẻ

hữu hiệu của các dòng, giống 62

4.10 Ảnh hưởng của mật ñộ cấy ñến số nhánh ñẻ tối ña và số nhánh ñẻ

4.11 Ảnh hưởng của mật ñộ cấy ñến tỷ lệ bông hữu hiệu, chiều cao

4.12 Ảnh hưởng của mật ñộ cấy ñến tỷ lệ bông hữu hiệu, chiều cao

4.13 Ảnh hưởng của mật ñộ cấy ñến khả năng chống chịu sâu bệnh

4.14 Ảnh hưởng của mật ñộ cấy ñến các yếu tố cấu thành năng suất và

năng suất của các dòng, giống 67

4.15 Ảnh hưởng của mật ñộ cấy ñến các yếu tố cấu thành năng suất và

DANH MỤC ðỒ THỊ

1 ðồ thị biểu diễn tỷ lệ sống của các nhóm 48

2 ðồ thị biểu diễn năng suất thực thu của các dòng, giống tại vùng

1 MỞ đẦU

1.1 Tắnh cấp thiết của ựề tài

Lúa là một trong những cây lương thực quan trọng ựược gieo trồng rộng rãi ở các vùng ven biển, do ựó lúa rất dễ bị thiệt hại do sự lấn chiếm vào ựất liền của nước biển Theo Munns (2002) thì tình trạng ựất bị nhiễm mặn ựang trở nên nghiêm trọng ở cả hai vùng trồng lúa khác nhau: vùng trồng lúa nước tưới và vùng trồng lúa nước trời Nền nông nghiệp trồng lúa nước tưới cung cấp 1/3 lương thực thế giới, trong ựó 20% diện tắch trồng lúa nước tưới

bị nhiễm mặn Do ựó, hạn chế mức ựộ gây hại của sự nhiễm mặn ựến năng suất lúa ở mức thấp nhất là rất cần ựược quan tâm nghiên cứu Ước tắnh ựất bị nhiễm mặn lên tới 450 triệu Chỉ riêng châu Á có khoảng 21,5 triệu ha ựất bị nhiễm mặn [1]

Liên hợp quốc (2008) cảnh báo, Việt Nam có thể chịu ảnh hưởng nghiêm trọng của hiện tượng băng tan Khi mực nước biển toàn cầu tăng thêm

1 mét, Việt Nam sẽ phải ựối mặt với mức thiệt hại lên tới 17 tỷ USD/năm 1/5 dân số sẽ mất nhà cửa và 12,3% diện tắch ựất trồng trọt của VN sẽ biến mất, ở khu vực các tỉnh lưu vực sông Mêkông, sông Hồng sẽ chịu tác ựộng của những trận lũ ở mức ựộ không thể dự ựoán ựược

Dự báo, mỗi thập kỷ mực nước biển có thể dâng 5cm, năm 2070 có thể dâng 69cm, năm 2100 nước biển có thể sẽ dâng tới khoảng 1m Nếu nước biển dâng cao theo dự báo như vậy sẽ ảnh hưởng ựến 12% diện tắch và 10,8% dân số khiến 22 triệu người mất nhà cửa và làm giảm 10% GDP Tại hội thảo:

Ộđánh giá nhu cầu nâng cao năng lực về dự báo biến ựổi khắ hậu cho các tổ

chức phi chắnh phủỢ, các ựại biểu xác nhận, nếu nước biển dâng cao 30 cm thì

đBSCL nước mặn sẽ xâm nhiễm sâu thên vào ựất liền khoảng 10km, nguy cơ mặn hóa ở đBSCL làm giảm 9% năng suất cây trồng vật nuôi vào năm 2030

Theo Vũ Thái Trường (tổ chức CARE thế giới tại Việt Nam), nếu nước biển

dâng 1m, ðBSH sẽ bị ngập khoảng 5.000 km2, ðBSCL sẽ bị ngập 200.000

km2 dẫn ñến mất ñất và giảm sản lượng nông nghiệp ðất bị nhiễm mặn, những người dân nghèo ở hai ñồng bằng này sẽ ñứng trước nguy cơ thiếu ñất canh tác, tạo kế sinh nhai…

Ở Việt Nam, nước mặn ñang xâm nhập sâu vào ñất liền, tiếp tục diễn biến theo chiều hướng phức tạp khiến cho người dân những vùng này gặp rất nhiều khó khăn về nước trong sinh hoạt; ñặc biệt là nước cung cấp cho hoạt ñộng sản xuất lúa

Hiện tại, hầu hết các tỉnh ven biển ñang bị mặn xâm nhập vào sâu trong nội ñồng từ tháng 2 – 3 khoảng 15 – 20 km ở phía Bắc và 30 - 40km ở ðBSCL, với ñộ mặn lên tới 0,4% (4g/lít) trên diện rộng Tình hình xâm nhập mặn có khả năng kéo dài nước biển có khả năng dân cao 30 cm nếu như diễn biến mưa xảy ra muộn hơn mọi năm cộng với gió chướng thổi mạnh ñã ñẩy nước mặn vào sâu ñất liền theo các cửa sông và rất có thể, vào tháng 4 - 5 nước mặn sẽ xâm nhập sâu vào ñất liền khoảng 60 -65 km ðộ mặn 0,1% - 0,3 gần như sẽ bao trùm hết lên các sông Nhiều khả năng, ñộ mặn trong tháng cao ñiểm sẽ ñạt từ 1,0 - 1,5% ðiều này sẽ ảnh hưởng lớn ñến sản xuất nông nghiệp, nhất là diện tích lúa xuân hè (Dự báo của TTKTTV) Những năm gần ñây, phong trào chuyển ñổi từ trồng lúa sang nuôi tôm nước mặn ở các tỉnh ven biển ñã làm cho một số vùng ñất lúa lân cận trở nên nhiễm mặn, gây ảnh hưởng ñến sinh trưởng, phát triển của cây lúa Vì thế việc xác ñịnh các giống lúa chịu mặn ñang là một nhu cầu cấp thiết góp phần nâng cao tính bền vững trong sản xuất lúa các vùng ven biển.[17]

Huyện Kiến Thụy, Hải Phòng là huyện ven biển có diện tích 164,3 km2, dân số 172 800 người, mật ñộ dân số 1052 người/km2 Kiến thụy có khoảng 50% diện tích ñất ñai bị chua mặn, 20% ñất trũng, kinh tế chủ yếu dựa vào nông ngư nghiệp Huyện có 19,68 km bờ biển, 4.500 bãi triều ngập nước, trong ñó có 200 bãi triều cao, diện tích ñất nhiễm mặn cao, mật ñộ dân số

ựông ảnh hưởng xấu ựến sản xuất lương thực.Mặt khác người dân quen trồng các giống lúa ựịa phương như: Cườm, nhộng, tẻ tép, Chiêm bầu, Chiêm cút, Cút hương năng suất rất thấp chỉ khoảng 20-22 tạ/ha, các giống lúa mới có năng suất cao như HT1, Pđ211 cũng khó chịu nổi ựộ mặn cao vùng này và các ựiều kiện bất thuận khác [32]

Vì vậy, việc cải tạo các giống lúa có nguồn gốc ựịa phương cho năng suất cao, thắch nghi với ựiều kiện sinh thái của vùng mặn, nhằm ựảm bảo an ninh lương thực cho người dân nơi ựây là ựiều quan trọng và cần thiết hơn bao giờ hết

Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành ựề tài: Ộđánh giá

một số giống lúa chống chịu mặn có triển vọng tại Kiến Thụy Ờ Hải Phòng Ợ

1.2 Mục ựắch yêu cầu

1.2.1 Mục ựắch

đánh giá khả năng chịu mặn của các dòng, giống lúa chịu mặn triển vọng nhằm xác ựịnh những giống có khả năng chịu mặn cho chương trình chọn tạo giống lúa thắch ứng với vùng mặn ven biển Miền Bắc Việt Nam

- đánh giá ảnh hưởng các mật ựộ cấy cho các dòng, giống chịu mặn có triển vọng

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ựề tài

1.3.1 Ý nghĩa khoa học của ựề tài

- đánh giá ựược những ựặc ựiểm cơ bản của giống lúa chịu mặn

- đánh giá, ựưa ra ựược mật ựộ cấy thắch hợp hiệu quả nhất cho các giống vùng nhiễm mặn

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của ựề tài

- đánh giá nhanh ựược nguồn vật liệu chọn giống trên cơ sở xác ựịnh khả năng chống chịu mặn, ựặc ựiểm nông sinh học, năng suất

- Chọn lọc ựược những dòng, giống lúa có khả năng chịu mặn tốt, và nhiều tắnh trạng quý khác ựể vận dụng trong các tổ hợp lai nhằm khai thác chúng trong các chương trình lai tạo giống, ựặc biệt chương trình lai tạo giống lúa chịu mặn thắch hợp cho vùng nhiễm mặn ven biển Bắc bộ và Bắc trung bộ

- đưa ra ựược phương thức cấy thắch hợp cho nhóm giống chịu mặn

2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Ảnh hưởng của ñất mặn ñến canh tác lúa

Tất cả các loại ñất ñều có chứa một lượng muối tan nào ñó Trong số ñó

có nhiều loại muối là các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng Tuy nhiên, khi số lượng các muối trong ñất vượt quá một giá trị nào ñó, thì sự phát triển, năng suất, chất lượng của hầu hết các loại cây ñều bị ảnh hưởng xấu, tới một mức ñộ tuỳ thuộc vào loại và số lượng muối có mặt trong ñất, tuỳ thuộc vào giai ñoạn sinh trưởng, vào loại thực vật và các yếu tố môi trường Do ñó khi ñất chứa một lượng muối có ảnh hưởng ñến năng suất thực vật thì ñất ñó ñược gọi là ñất mặn (salt affected soil)

Nói chung, mặn là một thuật ngữ bao gồm tất cả những vấn ñề gây ra

do sự có mặt của muối ở trong ñất Phân làm 2 loại là nghiệm trọng Sodic ( hoặc kiềm alkali) và mặn Saline (Một loại thứ ba có thể sử dụng là kiềm – mặn saline-sodic soils) Trong tổng số 444 triệu ha như sau [18]

Saline soils: xảy ra ở vùng khô cằn(arid), cửa sông (estuaries)và ven gần biển(coastal fringes) ðất mặn (Saline soils) có cations Na+ chiếm ưu thế

và ñộ dẫn ñiện (electrical conductivity - EC) lớn hơn 4 dSm-1( ñe xi xiemen/m), nhưng anion Cl và sulphate hòa tan chiếm ưu thế Phần trăm Na trao ñổi (Exchangeable Sodium Percentage) ESP < 15) và pH ñất này thấp hơn ñất sodic

ðất Sodic hoặc ñất kiềm (alkaline soil): Phân bố rộng ở vùng khô hạn

và bán khô hạn

ðất Sodic có nông ñộ cao của carbonate và bicarbonate tự do vượt Na trao ñổi, chúng thiếu hụt nitrogen, phosphorus và zinc ðất có pH cao(cao hơn 8.5 và ñôi khi ñến 10.7) , ESP (> 15) và cấu trúc của ñất kém Phần sét và mùn phân rã vì vậy nó trở lên nhão khi ướt và rắn khi khô ðộ dẫn nước kém

và cản trở sinh trưởng của rễ

Các nhà khoa học ñất ñã cố gắng phân loại các loại ñất mặn dựa vào các chỉ tiêu

sau: ñộ pH của ñất bão hoà nước (pHs), tổng số muối tan, ñộ dẫn ñiện của dịch chiết của ñất bão hoà nước (ECe), hàm lượng phần trăm Na trao ñổi (Exchangeable sodium percentage - ESP)

Các nhà khoa học của Phòng thí nghiệm ñất mặn Hoa kỳ (Richards, 1954) ñã phân chia ra 3 loại ñất mặn: ñất mặn, ñất kiềm, ñất mặn kiềm Vì khi ECe trong ñất

mặn ñạt ñến giá trị 4 dS/m thì hầu hết các cây trồng ñều bị giảm năng suất ñến 50% nên người ta ñã ñề xuất sử dụng giá trị ECe này làm tiêu chí ñể phân biệt ñất mặn và ñất không mặn Tương tự, khi ESP lớn hơn 15 thì các tính chất vật lý, nhất là tính thấm nước của ñất bịảnh hưởng ñáng kể nên ñây cũng

là một tiêu chí ñể phân loại ñất mặn

Bảng 2.1: Hệ thống phân loại của Bộ Nông nghiệp Hoa kỳ

từ Nam ra Bắc nhưng nhiều nhất là ở vùng ven biển Nam Bộ từ Bến Tre ñến

Cà Mau ðất mặn sú vẹt ñước chiếm 0,34% diện tích ñất tự nhiên toàn quốc

và 10,63% nhóm ñất mặn và phân bố như sau:

Bảng 2.2: Hệ thống phân loại của Hội Khoa học ñất Việt Nam

mắm, ñước - vẹt ở miền Bắc ít gặp các quần thể như trên, thường gặp sú, vẹt, ñăng, trang

ðất sú vẹt ñước ở dạng chưa thuần thục, tầng mặt thường dở ñất, dở nước, ñang

trong quá trình bồi lắng, dạng bùn lỏng, lầy ngập nước triều, bão hoà NaCl, lẫn hữu cơ, glây mạnh, ñất trung tính hay kiềm yếu, tầng mặt lượng hữu cơ khá, ñạm tổng số trung bình và khá, lân tổng số trung bình, kali tổng số giàu, lân và kali dễ tiêu khá và giàu, tỷ lệ Ca++/Mg++ thường nhỏ hơn 1 Thành phần cơ giới trung bình (ở miền Bắc) và nặng (ở Nam Bộ)

ðất mặn nhiều có diện tích 133.288 ha Loại ñất này chiếm 0,42% diện tích ñất tự nhiên cả nước và 15% của nhóm ñất mặn Phần lớn tập trung ở vùng ven biển ðồng bằng sông Cửu long: 102.000 ha

Bảng 2.3: Phân bố diện tích ñất nhiễm mặn nhiều ở Việt Nam

ðồng bằng sông Cửu long 102,000

ðất mặn nhiều thường do nước mặn tràn theo thuỷ triều và cũng có nơi

do nước mạch mặn do muối NaCl trong nước biển

ðất mặn nhiều thường ở ñịa hình thấp ven biển, cửa sông, cao trình 0,5 - 0,8 m sự thay ñổi mặn theo hai mùa: về mùa mưa, luồng nước mưa, nước ngọt từ thượng nguồn ñuổi nước mặn ra xa làm ngọt tầng ñất mặt, nên lúa mùa phát triển ra ñến sát biển Vì vậy có thể gọi là ñất

mặn thời vụ, và nghiên cứu xác ñịnh ñất mặn ñược chính xác phải thực hiện trong những thời kỳ khô hạn nhất

ðất mặn nhiều thường có Cl- > 0,25%, tổng số muối tan > 1% và EC thường > 4 ms/cm Về mùa mưa những trị số trên có hạ thấp hơn Tỷ lệ Ca++/Mg++ thường <1 ðất mặn nhiều thường chứa các chất dinh dưỡng trung bình ñến khá, nhất là ở Nam Bộ Thành phần cơ giới từ sét ñến limon hay thịt pha sét ðất mặn ở Nam Bộ thường có thành phần cơ giới nặng hơn và sâu hơn ðất mặn miền Bắc thường có thành phần cơ giới trung bình (limon hay thịt pha sét) và có nền cát hay cát pha ởñộ sâu chưa ñến

100 cm và ở ñộ sâu khoảng 50 - 80 cm thường gặp lớp cát xám xanh, có xác

vỏ sò, ốc biển

ðất mặn trung bình và ít có tổng diện tích 732.584 ha Phân bố tiếp giáp ñất phù sa, bên trong vùng ñất mặn nhiều, ñại bộ phận ở ñịa hình trung bình và cao và còn ảnh hưởng của thuỷ triều Loại ñất này chiếm 2,4% diện tích ñất toàn quốc và khoảng 75% của nhóm ñất mặn, tập trung nhiều nhất ở ñồng bằng sông Cửu long

Bảng 2.4: Phân bố diện tích ñất nhiễm mặn trung bình và ít ở Việt Nam

ðất mặn trung bình và ít cĩ Cl- < 0,25% và EC < 4 ms/cm đất cĩ phản ứng trung tính ít chua, xuống sâu pH cĩ tăng lên do nồng độ muối cao hơn, tỷ

lệ Ca++/Mg++ <1, mùn, đạm trung bình, lân trung bình và nghèo

ðất mặn chứa một lượng muối hịa tan trong nước ở vùng rễ cây, làm thiệt hại đến hoạt động sinh trưởng của cây trồng Mức độ gây hại của đất mặn tùy thuộc vào lồi cây trồng, giống cây, thời gian sinh trưởng, các yếu tố mơi trường đi kèm theo nĩ, và tính chất của đất Do đĩ, người ta rất khĩ định nghĩa đất mặn một cách chính xác và đầy đủ Hội Khoa Học ðất của Mỹ (SSSA 1979) đã xác định đất mặn là đất cĩ độ dẫn điện (EC) lớn hơn 2 dS/m, khơng kể đến hai gía trị khác : tỉ lệ hấp thu sodium (SAR) và pH

Tuy nhiên, hầu hết các định nghĩa khác đều chấp nhận đất mặn là đất

cĩ độ dẫn điện EC cao hơn 4dS/m ở điều kiện nhiệt độ 25 độ C, phần trăm sodium trao đổi ESP kém hơn 15, và pH nhỏ hơn 8,5 (US Salinity Laboratory Staff 1954)

ðất mặn bị ảnh hưởng mặn chiếm 7% diện tích đất tồn thế giới ðất bị ảnh hưởng mặn khơng phải đều cĩ khả năng canh tác giống như nhau, mà nĩ được chia ra thành từng nhĩm khác nhau để sử dụng đất hợp lý ðất bị ảnh hưởng mặn ở đại lục thuộc Châu Âu và Bắc Mỹ rất ít cĩ khả năng trồng trọt

Ở Châu Á, hơn 80% đất bịảnh hưởng mặn cĩ khả năng trồng trọt, và đã được khai thác cho sản xuất nơng nghiệp Ở Châu Phi và Nam Mỹ, khoảng 30% đất

bị nhiễm mặn cĩ khả năng trồng trọt Hiện tượng nhiễm mặn là mối đe dọa lớn nhất đến việc gia tăng sản lượng lương thực ở các quốc gia Chấu Á (Abrol 1986)

Theo thống kê của tổ chức nơng lương thế giới (FAO, 2000), tổng diện tích đất bị nhiễm mặn trên thế giới là 397 triệu ha (chiếm khoảng 30% tổng diện tích đất canh tác tồn thế giới), và chúng tập trung chủ yếu ở các nước thuộc châu Á Thái Bình Dương Dự đốn đến năm 2050, khoảng 50% diện

tích ñất nông nghiệp sẽ bị nhiễm mặn nghiêm trọng do tác ñộng của biến ñổi khí hậu và nước biển dâng ðiều này sẽ là một thách thức rất lớn trong việc ñảm bảo an ninh lương thực cho khoảng 9,3 tỷ người vào năm 2050 (Flowers, 2004), dân số ñông cũng có nghĩa cần ñảm bảo ñủ sản lượng lương thực cho con người ñặc biệt là người nghèo [2]

2.2 Hiện trạng ñất nhiễm mặn và tình hình canh tác lúa trên các vùng ñất nhiễm mặn ở Việt Nam

Việt Nam nằm trong số các quốc gia chịu tác ñộng nhiều nhất khi khí hậu thay ñổi và mực nước biển dâng cao xâm nhập vào ñất liền nguy hại nhất

là lũ mặn

Khác với lũ thông thường (lũ ngọt) mang phù sa màu mỡ, tôm cá về cho ñồng bằng, theo các chuyên gia thuỷ lợi, “lũ mặn” từ biển theo sông tiến vào ruộng ñồng ñang gây thiệt hại nặng cho sản xuất nông nghiệp, thuỷ sản Cuộc sống người dân ñảo lộn vì thiếu nước sinh hoạt, sản xuất Năng suất lúa, hoa màu, cây ăn trái giảm

Thậm chí, mực nước biển dâng mang theo lũ mặn sẽ nhấn chìm nhiều vùng ñất ở ñồng bằng sông Cửu Long là ñiều khó tránh khỏi Có thời ñiểm, trên hai con sông Tiền và sông Hậu nước mặn ñã xâm nhập sâu vào nội ñồng ñến 60 - 65km Trung tâm Quan trắc tài nguyên và môi trường Cần Thơ còn cho hay, mùa khô vài năm trở lại ñây, nước mặn ñã xâm nhập sâu cách trung tâm thành phố Cần Thơ khoảng 12km ðộ mặn cũng tăng lên theo thời gian Mặt khác tình trạng nhiễm mặn còn do tác ñộng của con người tại nhiều vùng, nông dân phá ñê ñưa nước mặn vào vùng ngọt hoá ñể nuôi tôm cá, bất chấp khuyến cáo về tác hại mà nó gây ra (quy hoạch bị phá vỡ, hiệu quả kinh tế bấp bênh, ô nhiễm môi trường…)

Ở Việt Nam, các vùng nhiễm mặn tập trung chủ yếu ở hai vùng châu thổ lớn là ðBSH và ðBSCL Ảnh hưởng của nước biển ở vùng cửa sông vào

ñất liền ở ðBSH chỉ khoảng 15 km, nhưng ở vùng ðBSCL lại có thể xâm nhập tới 40-50 km (FAO,2000) [3]

ðBSCL có diện tích tự nhiên là 3,96 triệu ha, chiếm 12% diện tích cả nước; trong ñó ñất sản xuất nông nghiệp khoảng 2,9 triệu ha, ñất sản xuất lâm nghiệp là 430.770 ha, ñất khác chiếm 277.000 ha và ñất chuyên dùng khoảng 262.682 ha (Nguyễn Ngọc Anh, 2005) [19] Nhiệt ñộ khí hậu ðBSCL trung bình hằng năm trên 27 - 28°C, tháng có nhiệt ñộ trung bình thấp nhất là tháng 12

và tháng 1, nằm trong khoảng 25 - 26°C, tháng có nhiệt ñộ trung bình cao nhất là tháng 4 và tháng 5, nhiệt ñộ trung bình: 28 - 29°C Số giờ nắng bình quân/ngày

là 6 giờ, tháng 04 có số giờ nắng cao nhất vượt 200 giờ và tháng 11 có số giờ nắng thấp nhất ñạt từ 140 - 180 giờ Năng lượng bức xạ năm ñạt 75 - 80 Kcal/cm2 Lượng mưa trung bình hàng năm toàn vùng là 1.520-1.800 mm, phân

bố không ñều theo thời gian và không gian Suốt mùa mưa từ tháng 05 ñến tháng

10 lượng mưa chiếm khoảng 90% lượng mưa cả năm, và lượng mưa rất ít trong mùa khô (tháng 11 ñến tháng 4) Về ñất nông nghiệp, theo Trần Thanh Cảnh (1998), [20] vùng ðBSCL có các nhóm ñất chính sau: (1) ðất phù sa có diện tích khoảng 1.180.000 ha, chiếm 30,1% diện tích toàn vùng; (2) ðất phèn mặn chiếm diện tích khoảng 1.600.000ha, ước tính 40,7% diện tích toàn vùng; (3) ðất mặn có diện tích là 744.000 ha, chiếm 18,9 %, có ñộ phì tự nhiên cao, nhưng

bị nhiễm mặn, nên việc tăng vụ, tăng năng suất trong sản xuất bị hạn chế; (4) ðất xám có diện tích khoảng 134.656 ha, chiếm 3,4 %, bao gồm ñất xám trên phù sa

cổ, ñất xám ñọng mùn gley trên phù sa cổ

ðBSCL bị chia cắt bởi hệ thống sông tự nhiên kết hợp với hệ thống sông ngòi chằng chịt ñã tạo thành hệ thống thủy lợi cung cấp nước cho sản xuất nông nghiệp, thau chua rửa mặn và cũng là hệ thống ñường vận chuyển thủy tốt, rất thuận lợi cho vận chuyển hàng hoá, nông sản Mùa lũ thường kéo dài 5 tháng với lượng nước chiếm khoảng 3/4 tổng lượng nước cả năm, và 7

tháng mùa khô cạn, lượng nước còn lại rất ắt Do ựó, thủy triều có ảnh hưởng rất lớn ựến phần lớn vùng hạ lưu sông Mekong, toàn bộ đBSCL của Việt Nam Do ảnh hưởng của thủy triều, nước mặn từ biển thường tràn vào sâu trong ựất liền vào mùa khô Các vùng lúa ven biển đBSCL thuộc các tỉnh: Sóc Trăng, Bến Tre, Tiền Giang, Trà Vinh, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang ựều bị nhiễm mặn, nhiều hay ắt tùy thuộc vào ảnh hưởng của thủy triều và hệ thống kênh ngòi, ựê ngăn mặn của từng vùng độ mặn lớn nhất trong sông theo quy luật thường xuất hiện trùng với kỳ triều cường trong tháng, nước biển càng mặn, càng vào sâu trong ựất liền ở các vùng triều mạnh và ắt có nước thượng nguồn ựổ về Mức ựộ xâm nhập mặn tùy thuộc vào sự xâm nhập của nước biển, và tùy vào mùa trong năm, cao ựiểm vào các tháng có lượng mưa thấp, khoảng tháng 3 - 4 dương lịch Qua chuỗi số liệu thực ựo 10 năm (1991-2000) ở đBSCL, Lê Sâm (2003) [21] ựã phân tắch diễn biến nồng ựộ mặn, xác ựịnh ựường ựẳng trị mặn ứng với các trị số: 0,4 g/l, 2 g/l, 4 g/l, 16 g/l theo thời gian từng tháng trong mùa khô, tìm ra diễn biến mặn trung bình tháng 4 (tháng có nồng ựộ mặn cao nhất trong năm) của thời ựoạn 10 năm

trên đBSCL diện tắch bị xâm nhập mặn >0,4 g/l chiếm 2.126.635 ha

đồng bằng sông Cửu Long có khoảng 1,8-2,1 triệu ha ựất tự nhiên chịu ảnh hưởng của mặn tập trung ở các tỉnh Cà Mau, Bạc Liêu, Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng và Kiên Giang, phần lớn là ựất bị nhiễm mặn kết hợp với phèn, ngập nước (Lê Sâm, 2003)

Bộ Nông Nghiệp và PTNT (2001) [22] chia vùng đBSCL ra làm 06 vùng: vùng ven và giữa sông Tiền và sông Hậu, vùng đồng Tháp Mười, vùng Tây sông Hậu, vùng Tứ giác Long Xuyên, vùng Bán ựảo Cà Mau, vùng ven biển đông Trong ựó các vùng bị ảnh hưởng mặn chắnh là:

- Vùng Bán ựảo Cà Mau: diện tắch tự nhiên: 946.000 ha Diện tắch hiện ựang sử dụng: 676.000 ha, gồm các loại ựất: ựất mặn và ựất phèn mặn Yếu tố chắnh ảnh hưởng ựến sản xuất của vùng là thiếu nước ngọt và ảnh hưởng mặn

Hiện nay ựang sản xuất theo một số mô hình sau: 1 ựến 2 vụ lúa trong năm; nuôi thủy sản; rừng ngập mặn; 1 vụ lúa + 1 vụ tôm; rừng - tôm

- Vùng ven biển đông: diện tắch tự nhiên: 1.073.000 ha Diện tắch hiện ựang sử dụng: 844.000 ha, gồm các loại ựất: ựất phù sa, ựất mặn và ựất cát giồng Yếu tố chắnh ảnh hưởng ựến sản xuất của vùng là không ngập lũ, thiếu nước ngọt và ảnh hưởng mặn Hiện nay ựang có những mô hình sản xuất như:

1 ựến 2 vụ lúa trong năm; nuôi thủy sản; dừa; cây ăn trái; 1 vụ lúa + 1 vụ tôm; rừng - tôm

-Diện tắch nuôi thủy sản nước mặn, lợ chỉ tập trung ở 8 tỉnh ven biển vùng đBSCL: Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang Năm 2005, diện tắch có thể ựạt: 564.650 ha, tăng 142.458 ha so với năm 2001 (diện tắch năn 2001: 422.192 ha) và dự kiến năm

2010 sẽ ựạt: 649.430 ha, tăng 84.780 ha so với năm 2005 (Nguyễn Ngọc Anh, 2005)

Các vùng lúa nhiễm mặn ở đBSH thuộc các tỉnh như: Thái Bình, Hải Phòng, Nam định, Ninh Bình, Thanh Hóa,ẦMột số vùng ven biển thuộc Hải Phòng bị nhiễm mặn khoảng 20.000 ha ở cả hai dạng nhiễm mặn tiềm tàng và nhiễm mặn xâm nhiễm từ 0.3-0.5%, chủ yếu tập trung tại các huyện như: Kiến Thụy, Tiên Lãng, Thủy Nguyên, Vĩnh Bảo,Ầ Tỉnh Thái Bình có khoảng 18.000

ha nhiễm mặn chủ yếu ở các huyện Thái Thụy, Tiền Hải, Kiến Xương,Ầ Tỉnh Nam định có khoảng 10.000 ha chủ yếu ở các huyện như Nghĩa Hưng, Xuân Trường, Giao thủy,ẦTỉnh Thanh Hóa có khoảng 22.000 ha ựất nhiễm mặn ở các huyện như Hậu Lộc, Nga Sơn, Hoằng Hóa, Hà Trung,Ầ riêng huyện Hậu Lộc có 8.000 ha do nước biển tràn vào sau mùa lũ năm 2005 Các giống lúa mùa ựịa phương trước ựây thường ựược gieo trồng là: Cườm, Nhộng, Tẻ Tép, Tẻ đỏ, Chiêm Bầu, Cút Hương,Ầ năng suất thấp, chỉ ựạt 18-20 tạ /ha Gần ựây một số giống chịu mặn trung bình như: Mộc Tuyền, X21, Xỉ, X19, VD97,

VD920,…cho năng suất khá cao nhưng có dạng hình yếu rạ, ít chịu phân , cao cây, lá lướt (Nguyễn Tấn Hinh và ctv., 2005) [23]

Dọc theo ven biển các tỉnh miền Trung ñất cũng bị nhiễm mặn như Hà Tĩnh có khoảng 17.919 ha , Quảng Bình có có hơn 9.300 ha bị nhiễm mặn và Ninh Thuận có gần 2300 ha ñất bị nhiễm mặn Các giống lúa ñịa phương thường ñược canh tác tại các vùng này là: Thuận Yến, nếp Bờ Giếng, Trắng ðiệp, ,…thời gian sinh trưởng cây lúa dài, cao cây chống ñổ kém, ít chịu thâm canh vì vậy năng suất thấp (chỉ 18-20 tạ/ha)

Nhìn chung ở Việt Nam, ñất bị nhiễm mặn ñược xếp vào trong một những trở ngại chính của Việt Nam Những năn gần ñây, phong trào chuyển ñổi từ trồng lúa sang nuôi tôm nước lợ nhiễm mặn ở các tỉnh ven biển ñã làm cho một số vùng lúa lân cận trở nên bị nhiễm mặn, gây ảnh hưởng xấu ñến sản lượng lúa

2.3 Nghiên cứu trong và ngoài nước về chịu mặn ở cây lúa

2.3.1 Ngoài nước

2.3.1.1 Cơ chế chống chịu mặn của cây lúa (Oryza sativa)

Lúa là cây lương thực thích hợp nhất trên ñất mặn, dù nó luôn ñược ñánh giá là nhiễm trung bình với mặn Vì ñất mặn luôn ở dưới ñiều kiện bị ngập nước, những cây trồng khác không thể sinh trưởng ñược ngoại trừ lúa (Aslam và ctv., 1993) [4] Nhiễm mặn gây tổn hại ñến cây lúa là do mất cân bằng thẩm thấu và tích lũy quá nhiều ion Cl- (Akbar, 1975)[5] Nhưng những nghiên cứu gần ñây cho thấy rằng, nguyên nhân gây tổn hại cho cây lúa trong môi trường mặn là do tích lũy quá nhiều ion Na+, và ion này trực tiếp gây ñộc trên cây trồng, làm cho Cl- trở thành anion trơ nên phổ kháng của cây tương ñối rộng (Yeo và Flowers, 1986) [6] Như vậy, sự tổn hại ở cây lúa trên ñất mặn là do cây hấp thu quá dư cả ion Na+ và Cl-

Ảnh hưởng của Na+ là phá vỡ và cản trở vai trò sinh học của tế bào chất Hơn nữa, sự mất cân bằng tỷ lệ Na-K trong cây sẽ làm giảm năng suất

hạt Cây lúa chống chịu mặn bằng cơ chế ngăn chặn, giảm hấp thu Na+ và gia tăng hấp thu K+ ñể duy trì sự cân bằng Na-K tốt trong chồi Ion K có vai trò quan trọng làm kích hoạt enzyme và ñóng mở khí khổng, tạo ra tính chống chịu mặn (Ponnamperuma, 1984) [7] Tuy thế việc khám phá ra cơ chế và những tổn hại trên cây lúa do mặn thì rất phức tạp, ngay cả dưới những ñiều kiện ngoại cảnh kiểm soát ñược

Mặn gây hại trên cây lúa bắt ñầu bằng triệu chứng giảm diện tích lá, những lá già nhất bắt ñầu cuộn tròn và chết, theo sau ñó là những lá già kế tiếp và cứ thế tiếp diễn Cuối cùng, những cây sống sót có những lá già bị mất, những lá non duy trì sự sống và xanh Trong ñiều kiện thiệt hại nhẹ, trọng lượng khô có xu hướng tăng lên trong một thời gian, sau ñó giảm nghiêm trọng do giảm diện tích lá Trong ñiều kiện thiệt hại nặng hơn, trọng lượng khô của chồi và rễ suy giảm tương ứng với mức ñộ thiệt hại (Gregorio

và ctv, 1997) [8]

Nhiều nghiên cứu còn cho thấy rằng, cây lúa chống chịu mặn trong suốt giai ñoạn nẩy mầm, trở nên rất nhiễm trong giai ñoạn mạ non (giai ñoạn 2-3 lá), tiếp tục chống chịu trong giai ñoạn sinh trưởng dinh dưỡng, kế ñến nhiễm trong suốt giai ñoạn thụ phấn và thụ tinh, cuối cùng trở nên chống chịu hơn trong giai ñoạn chín (Ponnamperuma, 1984) Tuy thế, một nghiên cứu khác cho rằng, tại giai ñoạn trổ, cây lúa không mẫn cảm với mặn (Aslam và ctv., 1993) Do ñó, sinh trưởng và phát triển của cây lúa phải ñược chia ra nhiều giai ñoạn ñể nghiên cứu một cách ñầy ñủ về cơ chế chống chịu mặn của lúa

Theo Yeo và Flowers (1984) những thay ñổi sinh lý của cây lúa liên quan ñến tính chống chịu mặn ñược tóm tắt như sau:

+ Cây lúa không hấp thu (hoặc hạn chế ở mức rất thấp) lượng muối dư thừa nhờ hiện tượng hấp thu có chọn lọc

+ Cây lúa hấp thu lượng muối thừa nhưng tái hấp thu lại trong mô libe,

do ñó Na+ không di chuyển ñến chồi thân

+ Sự vận chuyển của Na+ từ rễ ñến chồi là rất thấp

+ Lượng muối hấp thu thừa sẽ ñược vận chuyển ñến các lá già và ñược giữ lại tại ñó

+ Tăng tính chống chịu của cây lúa do lượng muối hấp thu dư thừa sẽ ñược giữ lại tại các không bào (vacuoles), làm giảm mức gây hại ñến quá trình sinh trưởng của cây lúa

+ Cây làm loãng nồng ñộ muối dư thừa nhờ tăng tốc ñộ sinh trưởng và gia tăng hàm lượng nước trong chồi Hầu hết tất cả các giống lúa ñều bị ảnh hưởng rõ rệt ở nồng ñộ 50 mol NaCl /m3 trong giai ñoạn mạ (14 ngày), thời gian làm cho 50% số cá thể chết tại nồng ñộ mặn này thay ñổi từ 9 ñến 60 ngày tùy theo giống lúa Vì vậy, môi trường có nồng ñộ 50 mol NaCl/m3 dung dịch ñược xem như một môi trường hữu dụng ñể thanh lọc mặn ở cây lúa (Yeo và Flowers, 1984)

Lúa có cơ chế ñiều chỉnh hàm lượng muối ñi vào chồi rất nhỏ ðiều này

có thể là do sự hấp thu chọn lọc rất hiệu quả ñối với K+ Một khả năng khác là ion Na+ ñược hấp thu với hàm lượng lớn có ý nghĩa, nhưng ñược hấp thu lại trong nhựa xylem trong những phần của ñầu rễ hoặc chồi và sau ñó ñược dự trữ hoặc ñược chuyển trở lại ñất (Yeo và Flowers, 1984) Theo Aslam và ctv (1993), khi cây lúa ñược ñặt trong dung dịch NaCl, hàm lượng sodium, calcium, kẽm, phosphorus và chloride ñều gia tăng, trong khi hàm lượng potasium và magnesium ñều giảm trong nhựa của chồi Khả năng chống chịu mặn của các giống lúa cao hay thấp có quan hệ với hiệu quả ngăn chặn Na+ và

Cl- vào cây So sánh khả năng hấp thu lựa chọn K+ cho thấy rằng, ñã có sự khác nhau lớn giữa các giống lúa về khả năng hấp thu chọn lọc K+ trong môi trường có nồng ñộ 100 mol/m3 NaCl Trong ñó, giống NIAB6 (chống chịu) và BG402-4 có khả năng hấp thu chọn lọc K+ tốt hơn của chồi và rễ so với Na+ Hai giống IR1561 (giống nhiễm) và Basmati 370 có sự lựa chọn thấp nhất

trong tất cả những dòng so sánh

Tỷ lệ “K+/Na+” hay ñúng hơn là hàm lượng K+ trong dịch của chồi lúa xác ñịnh tính chống chịu mặn của những dòng lúa khác nhau Người ta còn thấy vai trò của kẽm (Zn) trong chồi có liên quan ñến tính chống chịu mặn của cây lúa Khi hàm lượng Zn trong chồi của giống NIAB6 cao, tính chống chịu mặn cao Muhammed và ctv [9] (1987) cũng ñã chứng minh rằng, ở giống chống chịu mặn KS282, nồng ñộ của Zn cao hơn so với dòng nhiễm IR28 Vai trò của Zn tham gia vào tính chống chịu mặn, có thể là do Zn làm gia tăng hàm lượng N trong chồi ðiều này dẫn tới việc sinh trưởng nhanh hơn và năng suất lúa cao hơn trong ñiều kiện mặn Vì vậy, ở những giống chống chịu mặn tốt có liên quan ñến hiệu quả ngăn chặn các ion Na+ và Cl-,

sự hấp thu ưu tiên và lựa chọn ion K+ và Zn2+,ñểcó tỷ lệ K+/Na+ và Zn/P tốt hơn cho tính chống chịu và S(K+, Na+) tốt hơn (Aslam và ctv., 1993)

Nhiều nghiên cứu cho thấy có sự biến ñộng về di truyền rất khác nhau trên các giống lúa Công trình nghiên cứu của họ ñã chứng minh rằng, các giống lúa chống chịu mặn sẽ duy trì nồng ñộ Na+ và Cl- thấp, nồng ñộ của K+

và Zn2+ cao hơn và tỷ lệ Na+/K+ thấp trong mầm lúa Kết quả phân tích trên một số giống lúa chịu mặn như Pokkali, SR26B và giống nhiễm mặn ñiển hình như IR28 và IR29 cho thấy, tỷ lệ Na+/K+ trong giống Pokkali rất thấp (0,397) và giống SR 26B (0,452) trong khi ñó rất cao ở IR28 (0,652) và IR29 (0,835) (Ponnamperuma,1984)

Bằng những thí nghiệm ñánh giá tính chống chịu mặn ở giai ñoạn mạ, trong dung dịch dinh dưỡng Yoshida có ñộ mặn EC= 12 dSm-1, các yếu tố môi trường ñược kiểm soát trong 19 ngày Kết quả cho thấy, tăng khả năng hấp thu K+ làm duy trì tốt tỷ lệ cân bằng Na+/K+ trong chồi Tỷ lệ Na+/K+ này ñược kiểm soát bởi hiệu quả gen cộng và gen trội, hai nhóm gen này rất phức tạp Vì thế họ ñề nghị rằng, tính chống chịu mặn ở cây lúa ñược ñiều khiển bởi ña gen (Akbar và ctv, 1985) [10]

Chính vì vậy, ñể chọn lọc những giống lúa chống chịu mặn tốt, cần phải hiểu cơ chế chống chịu mặn của chúng, từ ñó mới có thể cải tiến cấu trúc

di truyền Khả năng chống chịu mặn ở cây lúa có thể do cơ chế hấp thu lựa chọn giữa K+ và Na+, nhằm cân bằng ion K+ và Na+ trong tế bào, nếu mất sự cân bằng này sẽ gây ra giảm năng suất hạt Ion K+ ñóng vai trò quan trọng trong việc làm tăng hoạt ñộng của một số enzyme, gây ảnh hưởng trên quá trình ñóng mở của khí khổng, liên quan rất nhiều ñến tính chống chịu mặn của cây lúa (Ponnamperuma,1984)

Những nghiên cứu cho thấy, có mối tương quan giữa số lượng muối ñược ñi vào rễ cây lúa với nồng ñộ muối trên chồi Mối quan hệ này ñược xác ñịnh bởi mối quan hệ giữa tốc ñộ sinh trưởng của chồi với sự di chuyển thực của những ion ngoài rễ Giá trị này là số lượng thực của những ion ñược di chuyển tới chồi trên ñơn vị trọng lượng của rễ trong một ñơn vị thời gian (Flowers và Yeo, 1988) Ví dụ, ở giống lúa Pokkali (giống chống chịu mặn), hàm lượng Na ở chồi trung bình thấp hơn của giống IR22 (giống nhiễm mặn) Bởi vì hàm lượng Na ở chồi của giống lúa Pokkali ñược pha loãng do sự sinh trưởng dinh dưỡng nhanh của nó Với cơ chế này, cây hấp thu muối nhưng sẽ làm loãng muối nhờ tăng cường tốc ñộ phát triển nhanh và gia tăng hàm lượng nước trong chồi (Flowers, 1988)

Quan sát kiểu chết của lá lúa trong ñiều kiện nhiễm mặn cho chúng ta thấy rằng, có sự khác nhau về hàm lượng Na+ trong những lá khác nhau, tại bất cứ thời gian nào Những lá già bị chết trong khi những lá non hơn vẫn giữ màu xanh và sinh trưởng ðây là ñiểm ñặc trưng nhất trong cơ chế chống chịu mặn ở họ hòa bản Cây lúa là một tập hợp gồm lá cây/ñốt/bộ rễ hợp lại, những nhánh có khả năng sống ñộc lập ñược tách ra Dạng sinh trưởng này giúp cây một lá mầm tự hủy những phần, bộ phận của cây dễ dàng hơn so với những cây hai lá mầm Vì vậy, rụng lá là một hiện tượng thông thường ở những cây một lá mầm chống chịu mặn Qua phân tích trên những lá lúa sống trong môi

trường mặn cho thấy, có sự chênh lệch hàm lượng muối từ lá này tới lá khác, muối luôn ựược tắch lũy với nồng ựộ cao trong những lá già, và hiện tượng chết ở những lá già là một cơ chế loại muối ra khỏi cơ thể của cây lúa (Yeo và Flowers, 1984)

Sự thay ựổi nồng ựộ Na+ trong những lá lúa cho thấy, có sự thay ựổi rõ rệt hàm lượng Na+ từ những lá non sang những lá già trong cây khi trồng trong môi trường mặn (Yeo và Flowers, 1984) Qua phân tắch trên từng lá lúa sau khi bị mặn 14 ngày cho thấy, ion Na+ tắch lũy cao nhất ở những lá già nhất (lá số 1) và giảm dần trên những lá non nhất, nên những lá non hơn luôn ựược bảo vệ Những quan sát này là do sự kết hợp của: (1) tốc ựộ sinh trưởng

nhanh của những lá non và (2) sự phân bố muối vào những lá già nhiều hơn

(Greenway và Munns, 1980) [11]

Tất cả những cơ chế này ựều nhằm hạ thấp nồng ựộ Na+ trong các mô chức năng, do ựó làm giảm tỷ lệ Na+/K+ trong chồi Tỷ lệ Na+/K+ trong chồi ựược xem như là chỉ tiêu chọn lọc giống lúa chống chịu mặn Mỗi một giống lúa ựều có một hoặc hai cơ chế chống chịu mặn nêu trên, nhưng không phải

có tất cả Phản ứng của cây trồng ựối với môi trường mặn vô cùng phức tạp,

là tổng hợp của nhiều yếu tố riêng lẻ (Yeo và Flowers, 1984)

2.3.1.2 Nghiên cứu về di truyền giống lúa chịu mặn

Rất nhiều nghiên cứu cho rằng, yếu tố di truyền tắnh chống chịu mặn biến ựộng rất khác nhau giữa các giống lúa Vì vậy, muốn chọn giống lúa chống chịu mặn có hiệu quả, cần nghiên cứu sâu về cõ chế di truyền tắnh chống chịu mặn, từ đó loại bỏ ở ngay từ những thế hệ đầu, những dòng không ựáp ứng ựược yêu cầu của nhà chọn giống Nghiên cứu di truyền số lượng tắnh chống chịu mặn cho thấy, cả hai ảnh hưởng hoạt ựộng của gen cộng tắnh

và gen không cộng tắnh ựều có ý nghĩa trong di truyền tắnh chống chịu mặn (Gregorio và Senadrina,1993; Lee, 1995).[12]

Bằng những thí nghiệm ñánh giá tính chống chịu mặn tại giai ñoạn mạ của cây lúa trong dung dịch dinh dưỡng Yoshida có ñộ mặn tương ñối cao (EC = 12 dSm-1) trong môi trường kiểm soát ñược các yếu tố ngoại cảnh; người ta thấy rằng, tính trạng chiều dài chồi, hàm lượng Na và K ở trong chồi, khối lượng khô của chồi và rễ thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa giống chống chịu và giống nhiễm, tính trạng này chủ yếu ñược ñiều khiển do hoạt ñộng của nhóm gen cộng tính Hệ số di truyền tính chống chịu thông qua các tính trạng này rất thấp (Teng, 1994) [13]

Trong giai ñoạn trưởng thành của cây lúa, tính trạng chiều cao cây, năng suất trong ñiều kiện mặn ñược ñiều khiển bởi nhóm gen cộng tính (Mishra và ctv, 1990) [14]

Do ảnh hưởng rất lớn của môi trường bên ngoài, sự thể hiện di truyền

là rất thấp trong các tính trạng Phương pháp chọn giống chống chịu mặn có thể dùng phương pháp trồng dồn có cải tiến hoặc có thể dùng phương pháp phân hạt ñơn (single seed descent) sẽ là thích hợp trong chọn giống chịu mặn Bằng phương pháp lai diallel ñầy ñủ Gregorio và Senadhira (1993) cho rằng,

có thể tìm ra một số cặp lai tốt phục vụ cho chương trình ưu thế lai Nghiên cứu về di truyền số lượng tính chống chịu mặn thông qua lai diallel 6 x 6, năng suất thể hiện hoạt ñộng của nhóm gen cộng tính không có ý nghĩa trong ñiều kiện bình thường, nhưng trở nên có ý nghĩa trong ñiều kiện xử lý mặn Năng suất lúa bị giảm là do ảnh hưởng của mặn Trong một số giống lúa, ưu thế hoạt ñộng của gen cộng tính ñối với năng suất là ñiều kiện thuận lợi cho chọn lọc giống cho môi trường mặn

Trong phân tích di truyền số lượng thông qua lai diallel 9 x 9, tính trạng chống chịu mặn ñược xem xét qua hàm lượng Na+, K+ và tỷ lệ Na+/K+ và ñiểm chống chịu mặn cho thấy, tính trạng này ñược kiểm soát bởi hoạt ñộng của cả 2 nhóm gen không cộng tính và cộng tính Hai nhóm gen này không ñối xứng, kiểm soát tính trạng chống chịu mặn và tỷ lệ Na+/K+ Riêng tính

trạng thể hiện khả năng hấp thu K+ ñược kiểm soát bằng gen ñối xứng Nghiên cứu của Gregorio và Senadhira (1993) còn cho thấy, tính trạng tỷ lệ Na/K thấp còn thể hiện ảnh hưởng siêu trội và ñược ñiều khiển bởi ít nhất hai nhóm gen trội, ảnh hưởng của môi trường rất có ý nghĩa và hệ số di truyền thấp (19,18%) Từ ñó, các tác giả ñề nghị quần thể con lai phải thật lớn, và việc tuyển chọn nên ñược thực hiện ở các thế hệ sau cùng, trong ñiều kiện mặn ñược kiểm soát chặt chẽ và giảm thiểu thấp nhất ảnh hưởng biến ñộng của môi trường

Nghiên cứu về các thông số di truyền Mishra và ctv (1996) cho rằng, chiều dài bông và khối lượng 1000 hạt chịu tác ñộng rất ít bởi các yếu tố môi trường, nếu như chọn giống chống chịu mặn dựa vào 2 tính trạng này là không có hiệu quả Khối lượng bông, số hạt chắc trên bông, chiều cao cây có

hệ số path rất cao trong môi trường mặn Chính 3 tính trạng này ñóng góp phần lớn trong việc tăng năng suất lúa trong môi trường mặn, nhất là khối lượng bông và số hạt chắc trên bông Narayanan và ctv (1990) [15] cho rằng,

số hạt chắc trên bông, chiều dài bông là tính trạng chính ñóng góp vào năng suất của các giống lúa trong những vùng ñất bị nhiễm mặn

Nghiên cứu về bản ñồ QTL tính trạng chịu mặn ở lúa,chịu mặn là một tính trạng số lượng ñược ñiểu khiển bởi ña gen, chúng có hệ số di truyền thấp

và thường bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường nên hiệu quả chọn lọc theo phương pháp truyền thống thường Ngược lại, trong những năm gần ñây, việc sử dụng công nghệ chỉ thị phân tử ñược và lập bản ñồ các tính trạng

số lượng (QTLs) cho là có thể phân tích các tính trạng số lượng như sự chịu mặn, và xác ñịnh những vùng nhiễm sắc thể có liên quan tới ñặc tính chịu mặn, và nâng cao hiệu quả chọn tạo giống lúa chống chịu mặn

Trong quá trình lập bản ñồ QTL, hệ gen (genome) của lúa sẽ ñược quét

từ ñầu ñến cuối bằng những chỉ thị (marker) bao phủ toàn bộ các nhiễm sắc thể, với mật ñộ trung bình 10cM (centimorgan) giữa 2 chỉ thị Thông qua ñó,

những khu vực giả ñịnh có chứa các gen ñiều khiển tính trạng mục tiêu sẽ ñược xác ñịnh dựa trên cơ sở biến ñộng của tính trạng ở kiểu hình kết hợp với

sự thay ñổi của marker tương ứng Mật ñộ marker càng dày ñặc, càng tốt cho

sự giả ñịnh, với mức ñộ chính xác cao, trên một quần thể con lai nào ñó ñang ñược sử dụng ñể phân tích di truyền

Yao và ctv (2005) sử dụng một quần thể F2 của cặp lai giữa Jiucaiqing (Japonica) và IR36 (indica) ñể phân tích hệ số di truyền và lập bản ñồ QTL tương ứng bằng các chỉ thị phân tử SSR Mạ của cây bố, mẹ và F2 ở thời kỳ 5-6 lá ñược xử lý trong ñiều kiện 140 mmol/L NaCl (EC= 14 dS/m) trong 10 ngày Ba chỉ tiêu ñược ño ñếm gồm tỷ lệ chịu mặn (STR), tỉ số Na+/K+ trong rễvà khối lượng chất khô của thân (DWS), ñại diện cho khả năng chịu mặn và ñược ñiều khiển bởi ña gen Kết quả cho thấy hệ số di truyền của các tính trạng này từ các gen chính là 17,8; 53,3 và 52,3% tương ứng Bản ñồ liên kết ñược xây dựng bởi 62 chỉ thị phân tử SSR bao phủ tổng ñộ dài khoảng 1142

cM Tác giả phát hiện có 3 QTL cho tỷ lệ chịu mặn (STR) ñịnh vị trên nhiễm sắc thể (NST) số 1, 5 và 9; 2 QTL cho DWS trên NST số 8 và 9; và 2 QTL cho Na+/K+ trên NST số 2 và 6 QTL ñơn ứng với 6,7 ñến 19,3 của phương sai kiểu hình

Bản ñồ QTL (trên cơ sở AFLP và STS marker) cho thấy gen chủ lực ñiều khiển tính trạng chống chịu mặn ñịnh vị trên nhiễm sắc thể số 1 (Salto) Bên cạnh gen chủ lực, 3 QTL ñược ghi nhận có quan hệ với tính trạng hấp thu cao K, 4 QTL có quan hệ với tính trạng hấp thu thấp Na, và 3 QTL có quan hệ với tính trạng tỉ số Na/K thấp Những QTL này ñịnh vị trên nhiễm sắc thể số

1, 3, 4, 10 và 12 (Teng 1994)

Khi lập bản ñồ QTL cho khả năng hút ion K và Na của thân và rễ ñiều khiển khả năng chịu mặn của lúa, Lin và cs., 2003 thấy 3 QTL cho số ngày sống sót của cây mạ trong ñiều kiện mặn ñược tìm thấy nằm trên nhiễm sắc thể số 1, 6 và 7 tương ứng, và ñiều này giải thích 13,9 ñến 18,0% của tổng số

biến dị kiểu hình

Phân tích QTL trên một quần thể phân ly của tổ hợp lai giữa giống chịu mặn thuộc indica và giống nhiễm thuộc japonica Hai QTL chính có ảnh hưởng rất mạnh ñịnh vị trên nhiễm sắc thể số 7 ñối với hàm lượng Na+ trong chồi thân (qSNC-7) và trên nhiễm sắc thể số 1 ñối với hàm lượng K+ (qSNC-1) Phân tích cho thấy: qSNC-7 giải thích 48,5% và qSNC-1 giải thích 40,1% biến dị kiểu hình

Hầu hết các mô hình thiết lập bản ñồ QTL ñều xem xét ảnh hưởng cộng tính của các gen mục tiêu Carbonell và ctv.(1992) ñề xuất một phương pháp phát hiện ảnh hưởng không cộng tính của QTL trong quần thể F2

Lou và Kearsey (1992) [16] cũng ñề xuất một phương pháp thông qua

mô hình hóa trên computer Thông thường người ta ghi nhận một marker liên kết với một gen, nhưng thực tế một marker liên kết với nhiều gen thứ yếu ảnh hưởng ñến tính trạng số lượng Teng (1994) ñã sử dụng quần thể cận giao tái

tổ hợp (RI) thế hệ F8 bao gồm 324 cá thể thuộc tổ hợp lai giữa IR29/Nona Broka ñể nghiên cứu di truyền tính chống chịu mặn của cây lúa Các dòng RI ñược thanh lọc mặn trong nhà lưới ở ñiều kiện EC=15dS/m và ñiều kiện ñồng ruộng Phân tích RFLP với 5 enzym phân cắt hạn chế cho thấy có 266 RFLP marker, trong ñó 117 thể hiện ña hình (43,98%), phủ trên genome cây lúa với mật ñộ 15 cM/quãng, RG100 và RZ323 ñược ghi nhận cho ña hình rõ nhất trong trường hợp DNA của dòng chống chịu và dòng nhiễm Mười ba marker ñịnh vị gần RG100 và RZ trên nhiễm sắc thể số 3 cũng ñược sử dụng ñể xem xét liên kết gen Phân tích ANOVA một chiều chứng minh Nona Broka mang alen kháng liên kết với RG100 và RZ323 tại các loci số lượng, với giá trị là 17,6% và 29,4% (p<0,0001), theo thứ tự Phân tích ANOVA hai chiều, tác giả phát hiện thêm RZ323 (nhiễm sắc thể số 3) và RG333 (trên nhiễm sắc thể số 8) liên kết với QTL chống chịu mặn, với giá trị là 40,2% (p<0,001), giải thích 40,2% biến thiên kiểu hình về tính trạng sống sót của cây mạ là do QTL này

ñiều khiển Các cá thể tái tổ hợp mang alen từ Nona Broka ở locus RZ323 và

từ IR 29 ở locus RG333 có kiểu hình sống sót lâu hơn trong môi trường mặn

so với những tổ hợp khác có chứa cả hai alen Kết quả cho thấy có sự biến thiên vượt trội ñối với tính trạng sống sót của cây mạ

có giá trị ñóng góp trực tiếp ñến năng suất (Bửu và Trường, 2000) [24]Số hạt chắc/bông và tỷ lệ hạt lép là hai thông số ñáng tin cậy nhất của chỉ số chọn lọc trong ñiều kiện mặn Ảnh hưởng của gen không cộng tính (non-additive) ñối với các yếu tố cấu thành năng suất ñã ñược ghi nhận, trừ khối lượng 1000 hạt

Theo Lang và ctv., 2000, khi ñánh giá quẩn thể cận giao tái tổ hợp bao gồm 108 dòng từ tổ hợp lai Tenasai 2/ CB ñã ñược sử dụng trong phân tích bản ñồ QTL (quantitative trait loci) tính chống chịu mặn của cây lúa Tenasai

2 là giống cho gen chống chịu mặn của Trung Quốc và CB là giống nhiễm có nguồn gốc từ Mỹ Những tính trạng ñược quan sát trong ñiều kiện mặn 12 dS/m là: số ngày cây mạ sống sót, khối lượng khô của bộ rễ, khối lượng khô của chồi, hàm lượng Na+, K+ và tỉ số Na+/K+ trong chồi Chỉ thị phân tử ñược

sử dụng trong phân tích bản ñồ di truyền là RFLP và microsatellite với 108 marker, phủ trên 12 nhiễm sắc thể của cây lúa Bản ñồ ñược phủ với tổng số 2.340,5 cM, trung bình 21,68 cM/ quãng giữa marker và loci Những marker phân tử liên kết với loci thể hiện tính chống chịu mặn phần lớn ñịnh vị trên nhiễm sắc thể số 1, 2, 3, 9, 11 và 12

Bản ựồ di truyền QTL ựược phân tắch ựể xác ựịnh ảnh hưởng giữa QTL

và các tắnh trạng liên quan ựến khả năng chịu mặn của cây lúa Những xét nghiệm ựược áp dụng bổ sung trong phân tắch QTL là phép thử chi bình thường, phân tắch từng marker riêng (SMA), phân tắch mapping từng quãng (IM) Kết quả giữa các phương pháp này cho những giá trị thống nhất ựể kết luận Tắnh trạng có khả năng liên quan ựến khả năng chống chịu mặn: SD do bốn QTL ựiều khiển, trọng lượng khô của chồi do một QTL, trọng lượng khô của rễ do hai QTL, sự hấp thu Na+ do một QTL, sự hấp thu K+ do một QTL,

và tỉ số Na+/K+ do bốn QTL Thông qua phân tắch QTL, sự biến thiên kiểu hình của SD thay ựổi từ 5,2% ựến 11,6%, của những tắnh trạng còn lại là 4,8% ựến 14,38% Những QTL ựiều khiển chung tắnh trạng RD và trọng lượng khô của rễ, RD và Na+/K+, ựịnh vị trên nhiễm sắc thể 3 và 9 Những QTL ựiều khiển chung tắnh trạng Na+/K+ và K+ ựịnh vị trên nhiễm sắc thể số

12 Kết quả này ựã giải thắch hiện tượng biến thiên vượt trội của con lai so với

bố mẹ ựối với các tắnh trạng có liên quan ựến khả năng chịu mặn (Lang và ctv.2000)

đánh giá ựa hình giai ựoạn mạ, trong ựiều kiện thanh lọc mặn ở môi trường dinh dưỡng ựược khuyến cáo ở EC = 18dS/m Chiến lược chọn tạo giống chống chịu nhờ marker phân tử (MAS) nên tập trung trên nhiễm sắc thể

số 1 và số 8, ựặc biệt là nhiễm sắc thể số 1, với marker RM315 Marker OSR1 rất hữu ắch cho ựiều tra sơ khởi tắnh ựa hình của bố mẹ (Lang và Bửu, 2003)

Quần thể F3 ựược thanh lọc mặn trong ựiều kiện EC=10 dS/m ở giai ựoạn phát dục Trong 23 cá thể có kiểu gen ựồng hợp tử kháng, trên cơ sở liên kết với marker RM223, 19 cá thể thuộc kiểu gen RR, 4 thuộc kiểu gen Rr So sánh ựánh giá kiểu gen với kiểu hình của tắnh trạng chống chịu mặn ở cả hai giai ựoạn mạ và phát dục, marker RM223 ựạt kết quả tương ứng 76%

để ựánh giá ảnh hưởng của môi trường, tất cả giá trị kiểu hình của quần thể ựều phải ựược thực hiện, và DNA phải ựược ly trắch từ quần thể trồng

dồn Nhiều tác giả ñã nhận xét do các giá trị ghi nhận ñược bị ảnh hưởng bởi môi trường quá lớn (Lander and Bostein 1989), cho nên sử dụng quần thể cận giao tái tổ hợp RI, quần thể ñơn bội kép DH và quần thể F3 trồng dồn sẽ làm gia tăng hiệu quả của kỹ thuật “QTL mapping” Tương tác giữa RM223 và ñiểm ñánh giá kiểu hình sẽ giải thích làm thế nào cá thể này chống chịu tốt hơn cá thể kia, hoặc so với bố mẹ Kết quả nghiên cứu này cho thấy, có thể các loci ñiều khiển tính chống chịu mặn của ðốc Phụng chứa ñựng những alen ở gần RM223, phối hợp với tính chống chịu NaCL ở giai ñoạn mạ và giai ñoạn phát dục

Bên cạnh việc khai thác các giống lúa cổ truyền ðốc ðỏ, ðốc Phụng, Sóc Nâu Các quần thể lúa hoang Oryza rufipogon và Oryza officinalis cũng ñược sưu tập ở vùng ngập mặn ñể khai thác làm vật liệu lai Việc khai thác microsatellite trên nhiễm sắc thể số 8 ñã giúp các nhà chọn giống tìm thấy QTL ñiều khiển tính chịu mặn (Bửu và ctv., 2005) [25]

Nghiên cứu về lượng muối tan tính bằng % ở các loại hình ñất mặn nhiều, trung bình và ít cho thấy nếu nồng ñộ muối tan >0,4%, cây lúa của hầu hết các giống ñều bị chết do mặn Vì vậy, nhiều giống lúa có năng suất cao gieo trồng tốt trong vùng thâm canh khi ñưa vào gieo cấy ở vùng mặn ñều chết hết, ñộ mặn biến ñổi trong năm nhưng cao nhất vào tháng 2, tháng 3 Có những giống mới ñược tạo ra cho vùng mặn lại không tồn tại ñược ở vùng mặn, nhưng tồn tại ñược ở vùng thâm canh như IR46 Giống IR1960 là một giống lúa mới ñược tạo chọn, nếu gieo cấy ở vùng ñất thâm canh thì năng suất gấp ñôi giống Nona Bokra (Giống lúa cổ truyền ñược IRRI ñánh giá là giống chịu mặn nhất vẫn dùng trong sản xuất), nhưng nếu gieo trồng ở vùng ñất mặn thì năng suất rất thấp từ 1,3-1,5tấn/ha

2.3.2.2 Thanh lọc và chọn tạo các giống lúa chịu mặn ở Việt Nam

Từ năm 1992-1995 Viện Khoa học Nông nghiệp Miền Nam ñã tiến hành thanh lọc mặn cho 88 giống lúa ñịa phương và 100 giống lúa nước triều

của IRRI với giống Pokkali làm ựối chứng chống chịu mặn Kết quả chọn ựược 14 giống triển vọng, trong ựó có 02 giống từ bộ giống nước triều của IRRI là: FRG67; ROHYD15 và 12 giống lúa từ tập ựoàn giống lúa cổ truyền là: lúa Tiêu, Ba Lê, đốc đỏ, Nàng Thước Dài, Chân Hương, Tam Sắc, Nàng Quốc Nhuyễn, Nàng Hương 2, Nàng Hương 3, Nàng Co ựỏ, Bảy Dảnh, Một Bụi, trong ựó ựặc biệt chú ý giống FRG 67, giống có nguồn gốc từ Pakistan, cho năng suất cao, chống chịu mặn tốt, phẩm chất gạo tốt (đỗ Khắc Thịnh và ctv, 1995 và 1997) [26] Bùi Bá Bổng và ctv (1997) thanh lọc mặn cho 15 giống lúa: 8 giống lúa cổ truyền và 7 giống lúa cao sản ngắn ngày Kết quả cho thấy, không có giống nào sống sót ở nồng ựộ muối EC = 16 dSm-1 ở giai ựoạn mạ Ở nồng ựộ muối EC = 12 dSm-1, giống Pokkali và Thần Nông đỏ có tắnh chống chịu mặn cao, giống Nàng Hương Rằn và OM997-6 có tắnh chống chịu mặn trung bình Nghiên cứu của Trường đại học Cần Thơ cho thấy, ở nồng ựộ muối EC = 10 dSm-1, các giống lúa chống chịu mặn ở giai ựoạn mạ là: Nàng Co đỏ, Thần Nông đỏ, Sóc Nâu, Ba Xuyên, nếp Ruồi Mốc (trường đại Học Cần Thơ, 1997) [27]

Kết quả ựánh giá tắnh chống chịu mặn của 62 giống lúa cổ truyền, với giống Pokkali là giống chuẩn kháng và giống IR29 là giống chuẩn nhiễm, các giống chống chịu mặn thu ựược lần lượt là: Nếp Áo Già, Trắng điệp, Móng Chim, Móng Chim Rơi và Nếp Bờ Giếng Ngô đình Thức (2006) [28] thanh lọc 172 giống lúa mùa ựịa phương và cao sản ở giai ựoạn nẩy mầm với 1,5% NaCl và giai ựoạn mạ với EC = 12dS/m cho thấy có 8 giống lúa mùa ựịa phương chống chịu mặn cấp 3, tương ựương với giống Pokkali là Nàng Quốc

đỏ, Canh Nông Lùn, Rồng Xanh, đốc Phụng, Nhỏ đỏ, Tám Vuốt, Trắng điệp, TD2 Hai giống lúa trung mùa chống chịu tốt với mặn tương ựương với giống Pokkali là Thần Nông đỏ và OM1352-5

Theo Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2003),[29] một số giống lúa chống chịu mặn có triển vọng ñã ñược phát triển ở ðBSCL trong những năm qua là:

+ Nhóm lúa trung mùa (thời gian sinh trưởng 125-140 ngày) gồm: IR42, OM344, OM723, OM861, OM916, OM924, OM1571, OM1346, OM1348, OM1849 và Tép Hành ñột biến

+ Nhóm lúa cao sản ngắn ngày (thời gian sinh trưởng 85-105 ngày gồm: Hầm Trâu (OM576), OM1314, OM1490, OM2031

Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm (Viện CLT & CTP), từ năm 2001-2005 ñã nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu mặn cho các vùng lúa ven biển phía Bắc và tạo ra giống lúa chịu mặn M6 (Bầu Hải Phòng/1548) và một

số giống khác nhý MT6, MT163, BM9855, BM 9820 và BM9830 Các giống này tỏ ra thích ứng trên các chân ðất ven biển và vùng bị nhiễm phèn mặn ở phía Bắc Ngoài ra Viện CLT & CTP cũng phân lập ðýợc 44 dòng/giống lúa chịu mặn, trong ñó 15 dòng/giống lúa có khả năng chịu mặn cao và 10 dòng/giống lúa có khả năng chịu mặn trung bình ñang ñược sử dụng trong công tác chọn lọc giống lúa chịu mặn (Nguyễn Tấn Hinh và ctv.,2005)

Theo ðỗ Hữu Ất (2005) Viện Di truyền nông nghiệp ñã nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong cải tạo một số giống lúa ñịa phương vùng ñồng bằng ven biển Bắc bộ Kết quả gây ñột biến nguồn Coban (Co60) ñã cho ra những biến dị có lợi cho chọn giống Các giống lúa CM1, CM5, là những giống tạo ra cho vùng mặn, kết hợp ðýợc những ðặc tính chống chịu mặn, kháng ðỗ ngã, kháng bệnh và cho năng suất cao

Ở Việt Nam, ứng dụng nuôi cấy mô trong chọn tạo giống lúa ñược biết

từ năm 1979, sau một thời gian dài ứng dụng không có hiệu quả Từ năm

1984, nuôi cấy mô trong chọn tạo giống lúa ñã ñược ứng dụng tại Viện Lúa ðBSCL và ñã mang lại một số thành công nhất ñịnh (Trần Ngọc Thạch, 1999) ðặng Minh Tâm và Nguyễn Thị Lang (2003) [30] nuôi cấy mô 10

giống, bao gồm lúa mùa ựịa phương và cao sản chống chịu mặn khá (cấp 3-5), trong môi trường có chứa NaCl ở mức 1,0 và 1,5% cho tỷ lệ tái sinh cao, tuy nhiên các tác giả không báo cáo khả năng chống chịu mặn của các dòng lúa tái sinh thu ựược trong thắ nghiệm Cũng theo đặng Minh Tâm và Nguyễn Thị Lang (2004) thì các dòng cây xanh tái sinh từ nuôi cấy túi phấn của 6 tổ hợp lai cho mục ựắch chống chịu mặn biểu hiện khả năng chống chịu mặn tốt Hai tổ hợp lai Teqing/At354 và C41/MR159 có ựến 30-33% cây xanh tái sinh sống sót sau khi xử lý mặn ở EC = 15 dS/m Ngô đình Thức (2006) ứng dụng

kỹ thuật nuôi cấy mô và nuôi cấy túi phấn trong chọn tạo giống lúa chống chịu mặn ựạt ựược kết quả khả quan Tác giả tạo ựược 8 dòng biến dị soma từ

OM 576, IR64, Basmati và VD20 có khả năng chống chịu mặn ở cấp 5 khi thanh lọc ở giai ựoạn mạ với EC = 12 dS/m Từ nuôi cấy túi phấn từ 12 tổ hợp lai, 12 dòng cây xanh lưỡng bội có khả năng chống chịu mặn ở cấp 5 khi thanh lọc ở giai ựoạn mạ với EC = 12 dS/m ựược tuyển chọn

Các công trình công bố về ứng dụng marker phân tử trong chọn tạo giống lúa chống chịu mặn ở trong nước còn rất ắt Vương đình Tuấn và ctv (2000) [31] báo cáo việc lập bản ựồ xác ựịnh vị trắ của gen di truyền số lượng ảnh hưởng tắnh chống chịu mặn của cây lúa Tác giả xác ựịnh 3 marker RFLP (restriction fragment lenght polymorphism) R1928, R674 và G257 có liên kết với các QTL ựiều khiển tắnh chống chịu mặn trên các nhiễn sắc thể số 1, 6 và

11 theo thứ tự Bùi Chắ Bửu và ctv (2000) sử dụng 30 SSR marker ựể lập bản

ựồ gen cho tắnh chống chịu mặn của quần thể F3 gồm 257 cá thể phân ly, phát triển từ tổ hợp lai IR28/đốc Phụng Các tác giả xác ựịnh 10 SSR marker cho thể ựa hình của các sản phẩm PCR giữa các cá thể phân ly và bố mẹ Tuy nhiên chỉ có marker RN223 liên kết với gen chống chịu mặn với khoảng cách

là 6.3 cM trên nhiễm sắc thể số 8 RM223 nhân bản ựoạn DNA kắch thước 120bp, liên kết với gen chống chịu mặn, từ giống đốc Phụng và sản phẩm PCR có kắch thước 160bp từ giống nhiễm IR28 Nguyễn Thị Lang và ctv

(2001) báo cáo marker OSR1 và RM315 liên kết với QTL cho tính chống chịu mặn ở lúa, ñịnh vị trên nhiễm sắc thể số 1 Marker RM223 liên kết với gen chống chịu mặn với khoảng cách di truyền là 6.3 cM trên nhiễm sắc thể

số 8 (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2003)

2.3.2.3 Một số biện pháp cải thiện năng suất cây trồng bằng phương pháp

cải tạo ñất và canh tác

Thực hiện quản lý ñất, gia tăng ñộ ẩm trong ñất và duy trì cấu trúc ñất thích hợp là những biện pháp cần thiết ñể cải thiện năng suất cây trồng trên ñất mặn Các biện pháp canh tác này có thể là: bón các loại phân hữu cơ vào ñất như tàn dư cây trồng, cây phân xanh hoặc phân gia súc; bón vôi hoặc thạch cao ñể cải thiện cấu trúc ñất; cày sâu ñể cải thiện tính thoát nước tốt, hoặc duy trì lớp phủ trên mặt ñất nhằm cải thiện ñộ ẩm và giảm ñóng váng trên mặt ñất

* Vạch ra một chiến lược ñể khai thác và bảo vệ tài nguyên nước cho công tác phát triển tưới tiêu ngắn hạn và dài hạn trên những lưu vực sông lớn, những vùng quan trọng

* Nâng cấp các hệ thống tưới tiêu: việc tưới là cần thiết ñể rửa muối Phải có hệ thống tưới tiêu hợp lý ñể tăng cường năng lực tiêu và kiểm soát mực nước ngầm ñể kiểm soát việc phát sinh mặn

* Cải thiện ñộ phì nhiêu của ñất bằng cách sử dụng phân hữu cơ bao gồm cả rơm rạ, các phần thừa của thực vật, phân xanh, phân chuồng, phân ủ

* Bảo vệ các rừng ngập mặn ven biển và tài nguyên thủy sản

* Trồng rừng Rhizophora apiculata kết hợp với nuôi tôm (Penaeus indicus, Panaeus megriensis) Khoảng 80% diện tích của các vùng rừng trồng có kết hợp nuôi tôm cá

* Thông thường các mô hình trồng trọt ở vùng ñất mặn ven biển như sau: Bố trí mùa vụ thích hợp theo giai ñoạn sinh trưởng cây trồng như sử dụng các giống lúa chống chịu mặn, có thời gian sinh trưởng ngắn ñể bố trí