Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

i

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN BÁ QUANG
“ĐÁNH GIÁ NGUỒN VẬT LIỆU LÚA CẠN THU
THẬP TỪ CÁC TỈNH MIỀN NÚI PHÍA BẮC VÀ
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG PHÁT
TRIỂN MỘT SỐ GIỐNG CÓ TRIỂN VỌNG TẠI
THÁI NGUYÊN” NGUYỄN BÁ QUANG

“ĐÁNH GIÁ NGUỒN VẬT LIỆU LÚA CẠN THU
THẬP TỪ CÁC TỈNH MIỀN NÚI PHÍA BẮC VÀ
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG PHÁT
TRIỂN MỘT SỐ GIỐNG CÓ TRIỂN VỌNG TẠI
THÁI NGUYÊN”

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Mã số:60 62 01 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS Nguyễn Hữu Hồng
2. TS. Nguyễn Đức Thạnh
ii
LỜI CẢM ƠN

Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu nhà trường,
tập thể cán bộ, giảng viên Phòng quản lý đào tạo sau đại học và Khoa Nông
học Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Đặc biệt là Thầy giáo PGS.TS
Nguyễn Hữu Hồng – Trưởng Phòng Đào tạo, Thầy giáo TS. Nguyễn Đức
Thạnh – Trưởng phòng Khảo thí và Kiểm định chất lượng đã tận tình giúp đỡ,
hướng dẫn tôi trong việc định hướng đề tài cũng như suốt quá trình thực hiện
và hoàn thiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn cán bộ Phòng thí nghiệm bộ môn sinh hóa -
sinh lý của Khoa Nông học, Trung tâm khí tượng thủy văn Thái Nguyên đã
tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và thu thập số liệu.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các hộ nông dân ở các tỉnh Tuyên
Quang, Bắc kạn, Cao Bằng, Hà Giang, Sơn La, Lào Cai, Yên Bái và Thái
Nguyên đã cung cấp nguồn giống cho tôi thực hiện đề tài này.
Cuối cùng tôi xin được cảm ơn gia đình, bạn bè đã hết lòng giúp đỡ tôi
thực hiện và hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Tác giả Nguyễn Bá Quang

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

iii
MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

1.3.1. Tình hình nghiên cứu lúa trên Thế giới 23
1.3.1.1. Tình hình nghiên cứu lúa nước 23
1.3.1.2. Tình hình nghiên cứu lúa cạn 25
1.3.2. Tình hình nghiên cứu lúa tại Việt Nam 26
1.3.2.1. Tình hình nghiên cứu lúa nước 26
1.3.2.2 Tình hình nghiên cứu lúa cạn 27
1.4. Những kết luận rút ra từ nghiên cứu tổng quan 29
Chƣơng 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 31
2.1. Vật liệu nghiên cứu 31
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 31
2.2.1. Địa điểm tiến hành nghiên cứu 31
2.2.2. Thời gian tiến hành nghiên cứu 31
2.3. Nội dung nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu 31
2.3.1. Nội dung nghiên cứu 31
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu 32
2.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi 36
2.3.3.1. Chỉ tiêu về các giai đoạn sinh trưởng 36
2.3.3.2. Chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng 36
2.3.3.3. Chỉ tiêu chất lượng mạ 37
2.3.3.4. Chỉ tiêu về khả năng đẻ nhánh 37
2.3.3.5. Chiều cao cây 38
2.3.3.6. Độ rụng hạt 38
2.3.3.7. Khả năng chịu hạn và phục hồi 38
2.3.3.8. Các chỉ tiêu về khả năng chống chịu 39

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

v
2.3.3.9. Chỉ tiêu về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 41

3.3.10. Năng suất thực thu của các giống thí nghiệm 70
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 72
1. Kết luận 72
1.1. Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống trong điều kiện hạn nhân tạo 73
1.2. Đ p đ n trong điều kiện đồng ruộng không chủ động nước 73
1.3. Kết quả so sánh một số giống lúa cạn có triển vọng 74
2. Đề nghị 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO 75
I. Tiếng Việt 75
II. Tiếng Anh 77

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

vii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CIAT : Trung tâm Nông nghiệp nhiệt đới Quốc tế
CRD : Complete Randomized Design
Đ/c : Đối chứng
FAO : Tổ chức Nông lương thế giới
IAC : Viện Nông nghiệp Campinas
IARCs : Viện nghiờn cứu nụng nghiệp quốc tế
ICA : Viện Nông nghiệp Cô-lôm-bia
IITA : Viện Nông nghiệp nhiệt đới Quốc tế
IRAT : Viện Nghiên cứu Nông nghiệp nhiệt đới
IRRI : Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế
NN&PTNT : Nông nghiệp và phát triển nông thôn

Bảng 3.12: Đặc điểm hình thái của các giống thí nghiệm 59
Bảng 3.13: Khả năng đẻ nhánh của các giống thí nghiệm 62
Bảng 3.14: Chiều cao cuối cùng của các giống lúa thí nghiệm 63
Bảng 3.15: Khả năng chống đổ của các giống lúa tham gia thí nghiệm 64
Bảng 3.16: Đặc điểm nông học của các giống thí nghiệm 65
Bảng 3.17: Đánh giá khả năng chịu hạn và phục hồi của các giống 66
Bảng 3.18: Tình hình sâu bệnh hại trên các giống thí nghiệm 67
Bảng 3.19: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 68
Bảng 3.20: Năng suất thực thu của các giống thí nghiệm 70
71

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ix
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Sản lượng gạo xuất khẩu của Việt Nam (1989
-
2011) 21
Hình 3.1. Phân loại tập đoàn giống theo thời gian sinh trưởng 46
3.2. Nă nă t th a tập đoàn giống 57
Hình 3.3. Năng suất của các giống thí nghiệm 71 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

10
MỞ ĐẦU


11
Việt Nam là một nước đang phát triển, sản xuất nông nghiệp còn
chiếm một tỷ trọng lớn trong nền kinh tế quốc dân. Đất đồi núi chiếm ba
phần tư diện tích lãnh thổ, ở những vùng đồi núi đất nông nghiệp chủ yếu là
đất dốc, kém màu mỡ và chưa có hệ thống tưới tiêu chủ động, canh tác lúa
và cây lương thực khác chủ yếu nhờ nước trời. Lúa cạn được đồng bào miền
núi canh tác như một cây trồng chính, ở mỗi địa phương nhiều loại giống lúa
đã được đưa vào sản xuất, chất lượng gạo thơm ngon trở thành những đặc
sản.
Chính vì vậy, để nâng cao năng suất và chất lượng lúa trong điều kiện
khô hạn, nhằm chọn lọc và lưu giữ những nguồn giống lúa cạn tốt. Từ đó có
thể đưa ra các đề nghị và khuyến cáo cho các nhà làm chính sách và quy
hoạch, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: "Đánh giá nguồn vật liệu lúa
cạn thu thập từ các tỉnh miền núi phía Bắc và nghiên cứu khả năng
sinh trưởng phát triển của một số giống có triển vọng tại Thái
Nguyên".
2. Mục tiêu nghiên cứu và yêu cầu của đề tài

2.1. Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh trưởng phát triển, năng
suất và chất lượng của các giống lúa cạn thu thập từ các tỉnh miền núi
phía Bắc.
So sánh và chọn ra các giống lúa cạn có triển vọng đưa vào sản
xuất.
2.2. Yêu cầu của đề tài
- Theo dõi được các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển của các giống
lúa.
- Xác định một số chỉ tiêu sinh lý và đặc điểm hình thái của các
giống lúa tham gia thí nghiệm.
- Theo dõi và đánh giá được các chỉ tiêu chống chịu.

tương xứng và diện tích trồng lúa cạn tổng thể đang giảm dần. Điều này có
nghĩa là các kỹ thuật tạo ra từ các cuộc nghiên cứu chưa thích ứng với tình
trạng kinh tế - xã hội của người nông dân bản địa (Vũ Tiến Hoàng, 1995)
[11].
Chiến lược sử dụng nguồn vật liệu bản địa đang được khuyến
khích đối với các loại cây trồng, đặc biệt là những tính trạng như tính
chống chịu khô hạn, chống chịu mặn, v.v. Chọn tạo giống lúa thích nghi
với kỹ thuật canh tác tiết kiệm nước hoặc chống chịu khô hạn là nhu cầu
cấp bách. Bên cạnh đó, nguồn vật liệu bản địa còn được sử dụng làm
nhiệm vụ kết hợp lai xa, lai khác loài hoặc khai thác tính trạng thơm ngon
từ giống cổ truyền vào giống cao sản.
Trong công tác chọn tạo giống cây trồng và vật nuôi nói chung cũng
như chọn tạo giống lúa nói riêng, mục tiêu của nhà tạo giống là khai thác
tính đa dạng di truyền hay những biến dị có lợi của nguồn gen hiện có
trong tự nhiên hoặc được tạo mới bằng các phương pháp nhân tạo. Ở cây
lúa là một tập hợp nguồn gen quý tương ứng với nhiều hệ sinh thái lúa
khác nhau và hình thành hệ sinh thái lúa cạn, lúa nước sâu, lúa chịu
mặn,.v.v. Dựa vào đặc tính biến dị và di truyền này mà con người không
ngừng thành công trong công tác lai tạo và chọn lọc giống cây trồng, nhiều

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

14
kiểu gen mới cho năng suất cao, chống chịu và phẩm chất tốt đã được chọn
tạo.
1.1.1. Khái niệm về lúa cạn
Trên Thế giới, các nhà khoa học đã có nhiều khái niệm về cây
lúa cạn như:
Chang T.T. và Bardenas (1965) [24] cho rằng: "Lúa cạn là loại lúa
được gieo hạt trên các loại đất khô, có thể là đất dốc hoặc đất bằng phẳng

trồng ở triền thấp, không có hệ thống tưới tiêu chủ động, cây lúa sống
hoàn toàn bằng nước mưa tại chỗ, nước mưa có thể dự trữ trên bề mặt
ruộng để cung cấp cho cây lúa.
1.1.2. Sự phân bố của cây lúa cạn
Lúa cạn được trồng chủ yếu trên ba lục địa là châu Á, châu Phi và
châu Mỹ La tinh.
Theo Trần Nguyên Tháp (2001) [20], môi trường trồng lúa cạn trên
Thế giới được chia thành 4 loại:
- Vùng đất cao, màu mỡ, mùa mưa kéo dài (kí hiệu LF) ở Đông và
Tây Nam Ấn Độ, Inđônêsia, Philippin, Băng La Đét, Braxin, Côlômbia
- Vùng đất cao, kém màu mỡ, mưa dài (LU) ở Thái Lan, Myanma,
Lào, Cămpuchia, vùng Đông Bắc Ấn Độ, Việt Nam, Bôlivia, Mêxicô.v.v.
- Vùng đất cao, màu mỡ, mưa ngắn (SF)
- Vùng đất cao, kém màu mỡ, mưa ngắn (SU) ở một số nước Tây
Phi.
Ở Việt Nam, Vũ Tuyên Hoàng, Trương Văn Kính và Ctv… (1995)
[12] đã phân vùng lúa cạn theo loại hình đất trồng ở nước ta như sau:
- Đất rẫy (trồng lúa rẫy): nằm ở các vùng trung du miền núi phía
Bắc, miền Trung, Tây Nguyên và một phần của Đông Nam Bộ.
- Đất lúa thiếu nước hoặc bấp bênh về nước (trồng lúa nhờ nước
trời): nằm rải rác ở các vùng đồng bằng, trung du, đồng bằng ven biển
Đông và Nam Bộ, kể cả đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sông Cửu
long, kể cả diện tích đất bằng phẳng nhưng không có hệ thống thuỷ nông

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

16
hay hệ thống thuỷ nông chưa hoàn chỉnh vẫn nhờ nước trời hoặc có một
phần ít nước tưới, ruộng ở vị trí cao thường xuyên mất nước.
1.2. Tình hình sản xuất lúa trên Thế giới và ở Việt Nam

38,91
599.355
2005
155.026
40,92
634.390
2007
155.953
42,12
656.807
2008
159.251
43,07
685.875
2009
161.421
42,04
678.682
2010
163.054
42,78
700.230
2011
164.120
43,82
721.034
(Nguồn: FAO STAT năm 2012) [37]
Theo FAO sản lượng lúa Thế giới năm 2011 đạt gần 722 triệu tấn
(tương đương 480,4 triệu tấn gạo) so với 466,6 triệu tấn gạo năm 2010,


0,6
0,7
Ấn Độ
89,1
94,1
2,1
3,8
Indonesia
43,2
44,3
-
-
Việt Nam
25,9
26,6
6,9
7,2
Thái Lan
21,3
20,9
9
10,5
Brazil
8,6
8
0,4
1
Mỹ
7,6
6,8

đặc điểm dài ngày, cao cây, chống đổ kém, năng suất thấp nhưng chất
lượng gạo ngon.
T 19,1 triệu
, châu
T châu Phi.
La Tinh chiếm châu
/ha (IRRI,1986) [27].
Ở châu Á, khoảng 50% đất trồng lúa là canh tác nhờ nước trời và
mặc dù năng suất lúa ở những vùng có tưới đã tăng gấp 2 - 3 lần 30 năm
trước đây nhưng ở vùng canh tác nhờ nước trời năng suất tăng lên ở mức
rất nhỏ, bởi vì những vùng này việc sử dụng những giống lúa cải tiến rất
khó khăn do môi trường không đồng nhất và biến động (Kwan Chai
A.G,1972) [28].
Ở châu Phi, lúa cạn đóng vai trò quan trọng hơn trong sản xuất lúa

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

19
của vùng, được trồng trên khoảng 2,7 triệu ha, đại diện 40% của tổng số
diện tích. Lúa cạn được trồng nhiều ở Cote d’Ivoire, Guinea, Guinea
Bissau, Congo, Madagascar, Sierra Leone và một số nước khác theo
phương pháp du canh, tương tự như trồng ngô, lúa miến và vừng. Diện tích
trồng lúa cạn của vùng này không thuyên giảm mà còn có phần gia tăng vì
nhu cầu lúa gạo của vùng tăng nhanh độ 6% mỗi năm trong thập niên vừa
qua. Lúa cạn thường trồng xen kẽ với các cây màu khác, hoặc luân canh
với ngô, sắn, khoai lang. Gần đây có giống lúa mới gọi là Nerica cho năng
suất cao và ngắn ngày được phổ biến ở các nước Tây Phi, Guinea là nước
đầu tiên trồng đại trà loại lúa này (Yinong Yang and Lizhong Xiong, 2003)
[36].
Ở châu Mỹ La Tinh, tầm quan trọng của lúa cạn cũng khá cao, chủ

lượng lúa ở nước ta năm 1990 chỉ dừng lại ở 19,23 triệu tấn nhưng đến
năm 2000 đã đạt được 32,51 triệu tấn. Năng suất và diện tích canh tác
tăng không ngừng đã giúp Việt Nam lần đầu tiên đạt sản lượng ở mức cao
nhất từ trước tới nay là 42,31 triệu tấn vào năm 2011. Năm 2012 đạt
khoảng 40 triệu tấn, số liệu được thống kê ở bảng 1.3.
Bảng 1.3: Diện tích, năng suất và sản lƣợng lúa của Việt Nam qua các
thời kỳ đến nay
Năm
Diện tích (triệu ha)
Năng suất (tấn/ha)
Sản lƣợng (triệu tấn)
1990
1,46
3,18
19,23
1995
2,05
3,69
24,97
2000
3,39
4,24
32,51
2005
5,20
4,89
35,84
2010
6,75
5,34
Hình 1.1. Sản lƣợng gạo xuất khẩu của Việt Nam (1989
-
2011)
Để đảm bảo vấn đề an ninh lương thực và giữ vị trí là một trong
những nước xuất khẩu lúa gạo đứng hàng đầu Thế giới, một vấn đề đặt ra
đó là cần thâm canh tăng vụ, tập trung nguồn lực và trí lực cho việc
nghiên cứu lai tạo ra các giống lúa mới có năng suất cao, chất lượng tốt,
thích ứng với điều kiện ngoại cảnh, ít sâu bệnh, chống chịu tốt với điều
kiện ngoại cảnh bất lợi. Nhằm nâng cao cả về mặt giá trị xuất khẩu, cần
tiếp tục thực hiện chiến lược phát triển lúa chất lượng cao phục vụ cho
công tác xuất khẩu lúa gạo trong những năm tiếp theo.
1,37
1,46
2,05
4,56
3,39
5,2
4,68
6,05
6,75
7,11
0
1
2
3

lúa truyền thống, lâu đời như Tẻ vàng, Tẻ đỏ, Tẻ trắng, Tẻ nương Mộc
Châu, Tẻ mèo, Mộ, Nếp nương, Nếp khẩu nhoi, Mố.v.v. Các giống này
mặc dù vẫn được ưa chuộng như một thứ đặc sản, nhưng đã nhiều năm
gieo trồng không qua tuyển chọn nên năng suất hiện đã rất thấp (Nguyễn
Đức Thạnh, 2000) [19]. Nguyên nhân chủ yếu là do lúa cạn được trồng
bằng những giống không qua tuyển chọn, phương thức trồng theo quảng
canh, đất bị khai thác cạn kiệt, không được bón phân bổ sung. Phần lớn
đất trồng lúa cạn là đất dốc, hàng năm bị rửa trôi mạnh, độ phì đất bị
giảm nhanh chóng làm cho nguồn dinh dưỡng tự nhiên bị cạn kiệt.
Theo kết quả thống kê của Cục Khuyến nông - Khuyến lâm năm
2011 cả nước có khoảng 440.000 ha lúa cạn, chủ yếu phân bố ở Trung du
và miền núi phía Bắc (210.000 ha), Tây Nguyên (128.000 ha), Duyên hải
miền Trung (77.000 ha), Đông Nam bộ (23.000 ha), Đồng bằng sông Cửu
Long (2.000 ha) Theo báo cáo của các địa phương, sản lượng lúa cạn
toàn quốc năm 2011 đạt khoảng 880 nghìn tấn. Tuy chiếm một diện tích
không lớn so với diện tích lúa nước nhưng lúa cạn là cây trồng truyền
thống, là phương thức giải quyết lương thực tại chỗ đối với đồng bào các
dân tộc ít người vùng núi. Phát triển lúa cạn góp phần ổn định đời sống,
hạn chế du canh du cư đốt nương làm rẫy, giữ gìn, bảo vệ môi trường
sinh thái.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

23
1.3. Tình hình nghiên cứu lúa trên Thế giới và ở Việt Nam
1.3.1. Tình hình nghiên cứu lúa trên Thế giới
1.3.1.1. Tình hình nghiên cứu lúa nước
Vào đầu những năm 1960, Viện nghiên cứu lúa gạo Quốc tế IRRI
đã được thành lập ở Philippines. Viện đã tập trung vào lĩnh vực nghiên
cứu lai tạo và đưa ra sản xuất nhiều giống lúa các loại, tiêu biểu như các