ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
–––––––––––––––––

NGUYỄN THỊ PHƢƠNG OANH

KHẢO NGHIỆM THÍCH NGHI CHO MỘT SỐ GIỐNG LÚA
CHỊU HẠN (ORYZA SATIVA) MỚI NHẬP NỘI
TẠI THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 60.62.01.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. TS. Hoàng Thị Bích Thảo
2. TS. Đặng Quý Nhân


dành rất nhiều thời gian, tâm huyết hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời
gian thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu nhà trường, cùng quí thầy cô
Khoa Nông học, Phòng Quản lý đào tạo sau đại học Trường Đại học Nông
lâm Thái Nguyên đã tạo rất nhiều điều kiện để tôi được học tập và hoàn thành
tốt khóa học.
Cuối cùng tôi cũng xin gửi tấm lòng ân tình tới gia đình, bạn bè và
những người người thân yêu đã động viên, chia sẻ, giúp đỡ tôi trong suốt thời
gian vừa qua.
Mặc dù tôi đã có nhiều cố gắng hoàn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt
tình và nỗ lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất
mong nhận được sự đóng góp quí báu của quí thầy cô và các bạn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 30 tháng 9 năm 2012
Tác giả luận văn Nguyễn Thị Phƣơng Oanh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii
DANH MỤC CÁC BẢNG ix
DANH MỤC CÁC HÌNH xi
MỞ ĐẦU 1
1. Đặt vấn đề 1

tại Thái Nguyên 39
2.2.2. Thí nghiệm 2: Đánh giá sinh trưởng, và phát triển của các
giống lúa chịu hạn trong điều kiện ruộng cạn vụ mùa 2011
tại Thái Nguyên 39
2.2.3. Thí nghiệm 3: Đánh giá sinh trưởng, và phát triển của các
giống lúa chịu hạn trong điều kiện ruộng nước vụ xuân 2012
tại Thái Nguyên 39
2.2.4. Thí Nghiệm 4: Đánh giá sinh trưởng, và phát triển của các
giống lúa chịu hạn trong điều kiện ruộng cạn vụ xuân 2012
tại Thái Nguyên 39
2.3. Phương pháp nghiên cứu 40
2.3.1. Thí nghiệm 1: Đánh giá sinh trưởng, và phát triển của các
giống lúa chịu hạn trong điều kiện ruộng nước vụ mùa 2011
tại Thái Nguyên 40
2.3.2. Thí nghiệm 2: Đánh giá sinh trưởng, và phát triển của các
giống lúa chịu hạn trong điều kiện ruộng cạn vụ mùa 2011
tại Thái Nguyên 42
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

v
2.3.3. Thí nghiệm 3: Đánh giá sinh trưởng, và phát triển của các
giống lúa chịu hạn trong điều kiện ruộng nước vụ xuân 2012
tại Thái Nguyên 42
2.3.4. Thí nghiệm 4: Đánh giá sinh trưởng, và phát triển của các
giống lúa chịu hạn trong điều kiện ruộng cạn vụ xuân 2012
tại Thái Nguyên 42
2.3.5. Đánh giá khả năng chịu hạn và chống chịu sâu bệnh của các
giống lúa chịu hạn trong 2 vụ nghiên cứu 42
2.3.6. Phương pháp xử lý số liệu 44
Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 45

ruộng nước vụ xuân 2012 60
3.4.2. Một số chỉ tiêu nông học của các giống lúa thí nghiệm trên
ruộng nước vụ xuân 2012 61
3.4.3. Khả năng chống chịu sâu bệnh hại của các giống lúa thí
nghiệm 62
3.4.4. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống
lúa thí nghiệm 63
3.5. Tình hình sinh trưởng, phát triển của các giống lúa thí nghiệm
trên ruộng cạn vụ xuân 2012 64
3.5.1. Thời gian sinh trưởng của các giống lúa thí nghiệm 64
3.5.2. Một số đặc điểm nông học của các giống lúa thí nghiệm 66
3.5.3. Khả năng nhiễm sâu bệnh hại của các giống lúa thí nghiệm 68
3.5.4. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất lúa 69
3.5.5. Chỉ số chịu hạn của các giống lúa thí nghiệm trong vụ
xuân 2012 70
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 72
1. Kết luận 72
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

vii
1.1. Các chỉ tiêu nông học chính 72
1.2. Khả năng chống chịu của các giống lúa 72
1.3. Năng suất của các giống lúa 73
1.4. Khả năng chịu hạn 73
2. Đề nghị 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO 74
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Thời gian sinh trưởng
9
DRI
Chỉ số chịu hạn (Drought resistance index)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ix
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới trong những năm gần đây 13
Bảng 1.2. Tình hình sản xuất lúa của 10 nước đứng đầu trên thế giới năm
2011 14
Bảng 1.3. Tình hình sản xuất lúa gạo của Việt Nam từ 1995 đến 2009 16
Bảng 2.1. Tên gọi, nguồn gốc và phân loại các giống lúa tham gia thí
nghiệm 39
Bảng 3.1. Diễn biến thời tiết khí hậu năm 2011 tại tỉnh Thái Nguyên 45
Bảng 3.2. Thời gian sinh trưởng của các giống lúa thí nghiệm vụ mùa
2011 trên ruộng nước 49
Bảng 3.3. Một số đặc điểm nông học của các giống lúa thí nghiệm vụ
mùa năm 2011 trên ruộng nước 51
Bảng 3.4. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống lúa thí nghiệm
vụ mùa năm 2011 trên ruộng nước 52
Bảng 3.5. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lúa vụ mùa năm
2011 trên ruộng nước 55
Bảng 3.6. Thời gian sinh trưởng của các giống lúa thí nghiệm vụ mùa
2011 trên ruộng cạn 56
Bảng 3.7. Một số đặc điểm nông học của các giống lúa thí nghiệm vụ
mùa năm 2011 trên ruộng cạn 57
Bảng 3.8. Khả năng chống chịu sâu của các giống lúa thí nghiệm vụ mùa

năm 2011 60
Hình 3.2: Chỉ số chịu hạn của các giống lúa tham gia thí nghiệm vụ
xuân 2012 71

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Lúa (Oryza sativa L.)là một trong những cây lương thực có vị trí quan
trọng hàng đầu trên thế giới và là nguồn thức ăn thường xuyên cho khoảng 3
tỷ người trên trái đất. Lúa có khả năng thích nghi rộng nên được trồng nhiều
nơi trên thế giới, tuy nhiên tập trung chủ yếu ở châu Á chiếm 90% (còn lại
phân bố ở châu Phi, châu Mỹ và châu Úc) trong đó khoảng 75% diện tích lúa
được trồng trong điều kiện ruộng ngập nước, 19% diện tích lúa trồng trong
điều kiện ruộng thấp nhờ nước trời, và khoảng 4% diện tích lúa trồng trong
điều kiện ruộng cạn không chủ động nước. Lúa gạo là một trong ba loại cây
lương thực hàng đầu, cung cấp tới 23% năng lượng , 16% protein dạng đễ tiêu
cho con người, ngoài ra nó còn cung cấp các chất khoáng và các vitamin cũng
như các hydratcacbon.
Nhằm đảm bảo cung cấp lương thực tại chỗ cho các vùng trong cả
nước, đảm bảo an ninh lương thực quốc gia cũng như trong khu vục, Đảng và
Nhà nước đã có những chính sách rất thiết thực để phát triển cây lúa chịu hạn
ở những vùng khó khăn. Cây lúa cạn tuy năng suất thấp hơn lúa nước nhưng
lại thể hiện tính ưu việt về khả năng chống chịu hạn, thích nghi cao với điều
kiện sinh thái khó khăn và trong điều kiện thuận lợi có thể cho năng suất cao
hơn. Để khai thác tốt nhất tiềm năng của đất đai ở vùng cao và vùng khó khăn
đồng thời làm giảm nguy cơ mất mùa do gặp hạn vào các thời kỳ mẫn cảm
trong tình trạng khan hiếm nước như hiện nay thì việc chọn tạo và đưa các
giống lúa chịu hạn có năng suất cao và ổn định phù hợp với điều kiện tự nhiên

3. Yêu cầu của đề tài
- Theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển của các giống lúa.
- Theo dõi và đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh.
- Theo dõi các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3
4. Ý nghĩa của đề tài
Giúp học viên củng cố thêm kiến thức, nâng cao tay nghề, có điều kiện
tiếp cận với phương pháp nghiên cứu khoa học, vận dụng kiến thức khoa học
vào thực tiễn sản xuất, nâng cao trình độ để tiếp tục phục vụ cho công tác.
So sánh các giống lúa để đánh giá được các đặc tính nông sinh học, khả
năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh.
- Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất: So sánh các giống lúa chịu hạn trong
môi trường đầy đủ nước để chọn ra giống có năng suất cao, chống chịu tốt để
phục vụ cho miền xuôi và những vùng không chủ động nước.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

4
Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Khi gặp điều kiện hạn thì cây lúa chịu hạn, bộ lá ngừng sinh trưởng hoặc
sinh trưởng chậm lại để hạn chế sự thoát hơi nước, đồng thời phiến lá mỏng
hơn nhiều lông hơn để hạn chế sự thoát hơi nước, hạn chế sự tích tụ nhiệt.
Một phản ứng thiết thực nhất của cây lúa chịu hạn là đóng khí khổng
khi gặp điều kiện hạn điều này có tác dụng giảm thoát hơi nước và hạn chế
quang hợp vì đối với cây lúa chịu khô hạn một đặc điểm thích nghi của nó là
nâng cao hiệu suất quang hợp.
Lá có xu hướng cuộn lại để làm giảm góc lá, có tác dụng làm giảm

nước tốt. Lượng nước sử dụng tiết kiệm hơn lúa nước 27%-35%. Cây lúa
nước trung bình để tạo 1kg chất khô thì cần 1300mm nước, nhưng lúa chịu
hạn chỉ cần 740 - 644 mm, năng suất của lúa chịu hạn thấp hơn lúa nước
27%-35%. Tuy nhiên lượng nước sử dụng ít hơn 55%-66%, hệ số sử dụng
nước cao hơn từ 1,6 - 1,9 lần, công lao động giảm 47%-77% (IRRI) [29].
Cây lúa chịu hạn không yêu cầu làm đất kỹ chỉ yêu cầu làm đất tối
thiểu vẫn sinh trưởng phát triển bình thường. Đây là một yêu cầu không thể
thiếu của một nền nông nghiệp bền vững (IRRI).
1.2. Cơ sở lý luận nghiên cứu về lúa cạn
Hạn hán ước tính thường xuyên ảnh hưởng đến 19 - 23 triệu ha đất lúa.
Hạn hán nghiêm trọng và thường xuyên ảnh hưởng đến các vùng đất ở miền
Nam và Đông Nam Á. Điều kiện thời tiết khu vực, địa hình và đặc điểm đất
đai cũng gây ra nguy cơ hạn hán trong và ngoài các khu vực này.
Vấn đề cải tiến giống và kỹ thuật canh tác đã và đang được đặt ra, việc
sử dụng giống lúa có khả năng thích nghi và chống chịu cao là một biện pháp
tiết kiệm chi phí hữu hiệu nhất. Chính vì vậy, để nâng cao và ổn định sản
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

6
lượng lúa trong điều kiện phụ thuộc nước trời, nhằm làm giảm thiệt hại do
hạn hán gây ra thì việc xác định, chọn tạo ra các giống lúa cải tiến có khả
năng chống chịu và cho năng suất ổn định đã trở thành một trong những vấn
đề cấp thiết hiện nay. Mặt khác, tạo ra những giống lúa mang gen chịu hạn
cũng là việc làm cần thiết cho cả những vùng trồng lúa không có đủ điều kiện
thủy lợi bởi vì tình trạng thiếu nước có thể xảy ra ở hầu hết các vùng trồng
lúa, theo thống kê có tới 90% diện tích trồng lúa trên thế giới chịu ảnh hưởng
của khô hạn trong vài giai đoạn sinh trưởng.
Ở những vùng nhiệt đới gió mùa dân số tăng nhanh đòi hỏi phải tăng
nguồn cung cấp lương thực. Trong số những cây lương thực thì cây lúa là cây
lương thực cổ truyền chính và có khả năng thích ứng rộng với điều kiện sinh

mưa tự nhiên” .
Theo Garity.D.P (1984) [27] lúa cạn là lúa trồng trong mùa mưa trên
đất cao, đất thoát nước tự nhiên, trên những chân ruộng được đắp bờ hoặc
không có bờ và không có lượng nước dự trữ thường xuyên trên bề mặt. Lúa
cạn được hình thành từ lúa nước, nhờ quá trình thích ứng với những vùng
trồng lúa thường gặp hạn mà xuất hiện các biến dị chịu hạn ngày càng cao. Vì
vậy giống lúa cạn có khả năng sinh trưởng bình thường khi ở ruộng nước.
Huke G.P (1982) [26] dùng thuật ngữ “Lúa khô” (dryland rice) thay
cho lúa cạn (upland rice) và định nghĩa: “Lúa cạn được trồng trong những
thửa ruộng được chuẩn bị đất và gieo hạt dưới điều kiện khô, cây lúa sống
phụ thuộc hoàn toàn vào nước trời”
Theo Nguyễn Gia Quốc (1994) [16] lại chia lúa cạn làm 2 dạng:
- Lúa cạn thực sự hay còn gọi là lúa nương (rẫy) là loại lúa trồng trên
dốc của đồi núi, không có bờ ngăn nước, luôn không có nước ở chân, cây lúa
sống nhờ nước trời.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

8
- Lúa cạn không hoàn toàn hay còn được gọi là lúa nước trời là loại lúa
được trồng ở triền thấp không có hệ thống tưới tiêu chủ động, cây sống hoàn
toàn bằng lượng nước mưa tại chỗ, có thể có nước dự trữ trên bề mặt ruộng và
cung cấp nước cho cây lúa vào một thời điểm nào đó.
Theo Arraudeau M.A., Xuan V.T (1995) [28] thì ở Việt Nam từ
“upland rice” có nghĩa là lúa rẫy ở Miền Nam, lúa cạn ở Trung Bộ và lúa
nương ở Miền Bắc.
1.4. Nguồn gốc lúa cạn
Lúa cạn là một loại lúa trong hệ thống cây lúa ở Việt Nam. Các nghiên
cứu, kết luận của các tác giả trên thế giới và Việt Nam (Erưghin, Sasato, Đinh
Dĩnh…) đều cho rằng lúa cạn là do lúa nước biến thành. Trong quá trình sống
của mình cây lúa đã chuyển từ sinh sống dưới nước lên cạn do yêu cầu của

Javanica (Bulu hoặc Gundil) được hình thành ở Indonesia là sản phẩm của
quá trình chọn lọc tự nhiên từ Indica. Kiểu Javanica từ đây chuyển qua
Philippin, Đài Loan đến Ryukyus của Nhật Bản.
Nghiên cứu của nhiều tác giả [26] cho thấy lúa cạn có nguồn gốc từ lúa
nước, giữa lúa nước và lúa cạn vẫn mang những vết tích giống nhau, giải
phẫu thân, bẹ lá của cây lúa cạn thấy có nhiều tổ chức không khí (giống ở lúa
nước) nhưng không phát triển. Những giống lúa cạn trồng ở đất cạn vẫn sinh
trưởng bình thường trên ruộng có nước, đây là đặc tính nông học đặc biệt của
cây lúa cạn, khác với các cây trồng khác giúp lúa cạn được phân bố rộng hơn.
Qua nhiều nghiên cứu về lúa cạn cho thấy lúa cạn được hình thành từ lúa
Indica, phát triển theo hướng chín sớm, có khả năng chống chịu tốt với hạn,
nhất là hạn cuối mùa vụ, chống chịu sâu bệnh và chịu đất nghèo dinh dưỡng
thích nghi cao với điều kiện sinh thái khó khăn. Đây là nguồn gen quý trong
nông nghiệp nhằm lai tạo và chọn lọc giống lúa.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

10
1.5. Phân loại và yêu cầu về ngoại cảnh của lúa cạn
1.5.1. Phân loại lúa cạn
Theo Nguyễn Thị Lẫm, (1999) [9] lúa cạn ngày nay bao gồm hai nhóm:
- Nhóm giống lúa cạn cổ truyền: bao gồm những giống lúa địa phương,
thích nghi cao và tồn tại lâu đời ở những vùng lúa cạn như các giống lúa: Mố,
Mộ, Lốc…thường có tiềm năng năng suất thấp, nhưng có tính chống chịu cao.
Những giống này được nông dân Tây Bắc, Việt Bắc, Tây Nguyên canh tác lâu
đời trên nương rẫy theo dạng định canh. Với tập quán lâu đời trên nương rẫy
có độ dốc lớn, lợi dụng độ phì tự nhiên để quảng canh, nông dân canh tác lúa
cạn gieo trồng một vài vụ trên cùng một mảnh đất. Khi độ phì tự nhiên đã cạn
kiệt dẫn theo năng suất lúa thấp và giảm nhanh qua hàng năm. Tuỳ nhu cầu
lương thực của người dân và gia súc nhiều hay ít mà người ta chặt phá rừng
làm nương rẫy rộng hay hẹp. Đất càng nghèo dinh dưỡng thì diện tích chặt

nước. Nhưng do sống lâu đời, qua nhiều thế hệ ở nơi có điều kiện khác đã
hình thành nên lúa cạn có những điểm khác biệt [9].
1.5.2.1. Yêu cầu về nước
Lúa cạn (trừ lúa nương) nhằm giải quyết lương thực tại chỗ mà không
xâm phạm đến quỹ rừng, không làm ảnh hưởng đến môi trường sinh thái nên
rất cần phát huy. Bên cạnh đó lúa cạn vẫn cần nước để:
- Tổng hợp các chất hữu cơ.
- Để giữ cây ở trạng thái tối ưu cho sự sống.
- Để vận chuyển, thoát hơi nước, tạo lực kéo cho hút dinh dưỡng
của bộ rễ.
- Là môi trường để hoà tan dinh dưỡng.
Nước rất cần thiết cho cơ thể cây lúa. Lúa cạn cũng cần nước như lúa
nước, nhưng nó vẫn sống được trong điều kiện thiếu nước vì nhờ vào tốc độ
hút nước tích cực hơn lúa nước. Hiệu suất sử dụng nước của lúa cạn cao,
trong điều kiện hạn lúa cạn chỉ sử dụng 70-80% so với lúa nước. Lúa cạn có
cấu tạo rễ khác biệt với lúa nước, độ dày vỏ rễ lớn hơn rễ lúa nước.
Do chiều dày vỏ rễ lớn hơn lúa nước nên đã giúp cho bộ rễ lúa cạn phát
triển tốt trong điều kiện đất khô hạn.
Trong quá trình sinh sống có một số bị loại thải về sinh thái, một số cá
thể thích nghi được với môt trường mới là thiếu nước, nhưng tổ tiên xa xưa
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

12
của lúa cạn là lúa dại mọc ở những vùng trũng ngập nước, thường xuyên ẩm
ướt. Vì vậy lúa cạn cũng yêu cầu lượng nước nhất định. Để đáp ứng nhu cầu
này, ở những vùng không chủ động nước người ta thường gieo lúa cạn trong
những tháng có mưa và người ta gọi là lúa cạn là lúa “sống nhờ nước trời”.
Với những giống lúa cạn mới lai tạo, có trong mình hai nguồn gen:
chống chịu thiếu nước và năng suất cao, muốn thu hoạch năng suất cao cần
phải tưới nhưng hiệu quả của việc tưới nước cao hơn đặc biệt là vào lúc làm

1.6. Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa trên thế giới và Việt Nam
1.6.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa trên thế giới
Lúa là một trong ba cây lương thực hàng đầu trên thế giới và được con
người sử dụng nhiều nhất. Với khả năng thích ứng rộng nên lúa được trồng ở
khắp các châu lục trên thế giới. Diện tích trồng lúa trên thế giới năm 2010 là
161,421 triệu ha.
Bảng 1.1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới trong những năm gần đây
Năm
Diện tích
(Triệu ha)
Năng suất
(Tạ/ha)
Sản lƣợng
(Triệu tấn)
1961
115,365
18,69
215,647
1970
132,873
23,81
316,346
1980
144,412
27,48
396,871
1990
146,961
35,29
518,556

42,12
656,807
2008
159,251
43,07
685,875
2009
161,421
42,04
678,682
(Nguồn: FAO STAT năm 2010 [36])
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên