ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
NGUYỄN THỊ HƯNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA
TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Mã số: 60 62 01 10 LUẬN VĂN THẠC SỸ
KHOA HỌC CÂY TRỒNG Người hướng dẫn khoa học : 1. TS. DƯƠNG TRUNG DŨNG
2. TS. ĐẶNG QUÝ NHÂN
THÁI NGUYÊN - 2014
học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ hoàn thiện bản luận văn này.
Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất tới tất cả bạn
bè, đồng nghiệp, cơ quan, gia đình và người thân đã
quan tâm động viên tôi
trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 11 năm 2014
Tác giả luận văn
Nguyễn Thị Hưng iii
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu của đề tài 2
3. Yêu cầu của đề tài 2
4. Ý nghĩa của đề tài 2
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 4
1.1. Cơ sở khoa học 4
1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa trên Thế giới 6
1.3. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa ở Việt Nam 11
1.3.1. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam 11
1.3.2. Tình hình nghiên cứu giống lúa ở Việt Nam 16
thí nghiệm vụ Xuân 2012 44
3.3. Kết quả thí nghiệm nghiên cứu khả năng sinh trưởng,
phát triển của một số giống lúa vụ Xuân 2013 tại Thái Nguyên 45
3.3.1. Khả năng sinh trưởng của mạ vụ Xuân 2013 tại Thái Nguyên 45
3.3.2. Thời gian sinh trưởng của các giống lúa thí nghiệm
vụ Xuân 2013 tại Thái Nguyên 46
3.3.3. Đặc điểm hình thái và khả năng đẻ nhánh của các giống
vụ Xuân 2013 48
3.3.4. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống lúa thí nghiệm
vụ Xuân 2013 tại Thái Nguyên 49
3.3.5. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa
thí nghiệm vụ Xuân 2013 49
3.4. Một số đặc điểm nông học của các giống lúa tham gia thí nghiệm 51
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 54
v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BVTV : Bảo vệ thực vật
Đ/c : Đối chứng
ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long
FAO : Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực Thế giới
(Food and Agriculture Organization of the United Nations)
IRRI : Viện nghiên cứu lúa Quốc tế
(The International Rice Research Institute)
KD18 : Khang Dân 18
KNX : Khẩu Nậm Xít
thí nghiệm vụ Xuân 2013 tại Thái Nguyên 48
Bảng 3.10. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống lúa
thí nghiệm vụ Xuân 2013 tại Thái Nguyên 49
Bảng 3.11. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của
các giống lúa thí nghiệm vụ Xuân 2013 tại Thái Nguyên 50
Bảng 3.12. Một số đặc điểm nông học của các giống lúa tham gia thí nghiệm 51 1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Lúa là cây lương thực có vai trò rất quan trọng trong sản xuất nông
nghiệp, xếp ở vị trí thứ hai trên thế giới sau lúa mì. Hàng ngày lúa gạo cung
cấp 60% năng lượng trong khẩu phần ăn của con người.
Ở Châu Á, lúa được coi là trụ cột của ngành nông nghiệp và là cây
trồng chủ lực. Ở Châu Phi, Châu Mỹ la tinh, các nước nhiệt đới và á nhiệt
đới thì lúa là cây lương thực quan trọng của hàng triệu dân nơi đây.
Việt Nam nước nông nghiệp nên sản xuất lương thực luôn là vấn đề
quan trọng. Lúa gạo chiếm tới 90% sản lượng lương thực và ảnh hưởng trực
tiếp tới đời sống của 70% dân số sống ở nông thôn.
Trước 1896, do chiến tranh xảy ta nên nước ta là quốc gia thiếu lương
thực triền miên. Từ năm 1989 trở đi, an ninh lương thực đã tương đối ổn
định mặc dù dân số tăng thêm khoảng 1,5 triệu người/năm. Đến nay, nước ta
đã vươn lên đứng vị trí thứ hai thế giới về xuất khẩu gạo. Kết quả đó là tổng
hợp của nhiều yếu tố như đổi mới cơ chế, chính sách, đầu tư cơ sở hạ tầng,
áp dụng tiến bộ kỹ thuật mới,…trong đó sử dụng giống mới có năng suất
cao, chất lượng tốt là yếu tố quan trọng. Do đó, cần phải nghiên cứu và tìm
ra giống mới cho năng suất cao, chất lượng tốt kết hợp với các biện pháp kỹ
thuật phù hợp với từng vùng tiểu khí hậu khác nhau.
- Đánh giá được các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của một
số giống lúa trong điều kiện vụ Xuân tại Thái Nguyên.
4. Ý nghĩa của đề tài
- Ý nghĩa khoa học:
Đánh giá được quá trình sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu
sâu bệnh và năng suất của một số giống lúa thí nghiệm tại tỉnh Thái Nguyên.
- Ý nghĩa thực tiễn:
Bổ sung thêm kiến thức về sản xuất lúa vào tài liệu phục vụ công tác
giảng dạy và chỉ đạo sản xuất. 3
Đánh giá và lựa chọn được một số giống lúa có khả năng thích nghi tốt
với điều kiện vụ Xuân của tỉnh Thái Nguyên để giới thiệu cho sản xuất, góp
phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho người dân. 4
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở khoa học
Lúa gạo là nguồn lương thực quan trọng của khoảng 3 tỷ người trên
thế giới. Trong khi dân số thế giới tiếp tục tăng thì diện tích đất dùng cho
trồng lúa không tăng. Do đó vấn đề lương thực đặt ra mối đe dọa đến sự an
ninh và ổn định của thế giới trong tương lai. Theo dự đoán của các chuyên
gia dân số học, nếu dân số thế giới tiếp tục tăng trong 20 năm tới thì sản
lượng lúa gạo phải tăng 80% mới đáp ứng được đủ nhu cầu sống còn của số
dân số mới.
- Cho năng suất cao, ổn định qua các năm khác nhau trong giới hạn
biến động của thời tiết.
- Có khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất thuận và
sâu bệnh.
- Có chất lượng đáp ứng yêu cầu sử dụng.
Muốn phát huy hết tiềm năng năng suất của một giống tốt phải sử
dụng chúng hợp lý, phù hợp với đất đai, điều kiện khí hậu và kinh tế xã hội
của vùng đó.
Để đa dạng hóa nguồn giống lúa ở các thời vụ khác nhau, đồng thời có
thể khai thác triệt để tiềm năng đất đai, khí hậu của vùng trung du miền núi
phía Bắc (vùng có mùa Đông lạnh khá dài), đề tài là cơ sở ban đầu để có thể
tìm ra một kiểu gen tốt. Một kiểu gen tốt chỉ được biểu hiện trong những
phạm vi nhất định của ngoại cảnh. Vì vậy, trước tiên cần phải nghiên cứu,
đánh giá toàn diện rồi kết hợp các đặc tính riêng để tranh thủ tìm ra các dòng,
giống lúa tốt.
Thái Nguyên là tỉnh miền núi có tiểu vùng khí hậu mang đặc điểm
chung của khí hậu vùng miền núi Bắc bộ. Hệ thống thủy lợi tương đối hoàn
chỉnh, trình độ dân trí ngày càng được nâng cao, khả năng tiếp cận, đón
nhận, ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất rất nhanh, thuận lợi cho
việc phát triển vùng chuyên canh tác các giống lúa lai, giống lúa chất lượng
cao tham gia vào thị trường. 6
Những năm gần đây, sản xuất nông nghiệp tại Thái Nguyên tăng
trưởng rõ nét cả về chất cũng như lượng, đặc biệt trong việc sản xuất lúa. Với
diện tích tuy không lớn nhưng do việc cải tiến các khâu kỹ thuật đồng bộ và
áp dụng các tiến bộ kỹ thuật thâm canh mới về giống lúa, phân bón cân đối
và sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hợp lý nên năng suất lúa năm 2013 của
Lúa là một trong 3 cây lương thực chủ yếu trên thế giới. Có trên 40%
dân số thế giới coi lúa gạo là nguồn lương thực chính, trên 25% dân số thế
giới sử dụng gạo trên ½ khẩu phần lương thực hàng ngày. Vì vậy, lúa gạo có
ảnh hưởng tới ít nhất 65% dân số thế giới.
Phạm vi trồng lúa trên thế giới rất rộng, từ xích đạo đến 50 vĩ độ Bắc
và 35 vĩ độ Nam, từ vùng thấp đến vùng cao, từ những vùng nóng ẩm của Ấn
Độ đến các vùng sa mạc có tưới ở Pakistan và độ cao 2500 m so với mực
nước biển. Lúa có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau, từ phù sa màu mỡ
cho đến các loại đất cát, đất sét, đất bạc màu, đất trũng ngập úng, nghèo dinh
dưỡng và pH từ 3-10. Điều đó chứng tỏ cây lúa có khả năng thích ứng rất
rộng với những điều kiện khác nhau trên thế giới.
Theo thống kê của FAO có trên 114 nước trồng lúa nước và phân bố ở
trên 5 châu lục với sự biến động về số lượng và diện tích như sau:
Bảng 1.1. Tình hình sản xuất lúa trên Thế giới giai đoạn 1970 - 2012
Năm
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lượng
(triệu tấn)
1970 132,873 23,808 316,346
1980 144,412 27,482 396,871
1990 146,960 35,286 518,568
2000 154,060 38,904 599,355
2001 151,944 39,477 599,828
2002 147,626 38,705 571,387
2003 148,508 39,531 587,069
2004 150,553 40,384 607,990
2005 154,944 40,943 634,392
loại, tiêu biểu như dòng IR, Jasmin. Năm 1962, IRRI đã nhận được 1530
giống lúa địa phương góp phần nhân lên 12.800 giống. Năm 1977 đã chính
thức khai trương ngân hàng gen cây lúa, thu thập và bảo quản ở trên 110
quốc gia trên thế giới. Năm 1975, IRRI đã chính thức hợp tác với Việt Nam
trong chương trình thử nghiệm giống quốc tế, Viện đã lai tạo và chọn lọc
thành công nhiều giống lúa tốt được trồng phổ biến ở nhiều nước trên thế
giới như IR6, IR8, IR20, IR26 và rất nhiều giống lúa mới, do đó đã tạo sự
nhảy vọt về năng suất và phẩm chất ở những vùng trồng lúa trên thế giới.
Cho đến nay, IRRI đã có những tập đoàn giống và nguồn gen lúa rất đa dạng
và phong phú. Trong những năm tới, Viện đang hướng tới mục tiêu chọn tạo 9
được những giống có năng suất cao đạt 12-13 tấn/ha gọi là “siêu lúa”. Bên
cạnh việc nghiên cứu những giống lúa có năng suất cao, Viện cũng đi sâu
vào nghiên cứu và chọn tạo ra những giống có phẩm chất tốt, chống chịu tốt
với ngoại cảnh bất thuận.
Ở châu Á, nhiều nước có diện tích trồng lúa lớn, kỹ thuật thâm canh
tiên tiến và có kinh nghiệm phong phú. Có đến 85% sản lượng lúa trên thế
giới phụ thuộc vào 8 nước châu Á, đó là Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia,
Bangladesh, Thái Lan, Việt Nam, Myanma và Nhật Bản [10].
Theo FAOSTAT (2013), năm 2012 Ấn Độ là nước có diện tích trồng
lúa lớn nhất 36,95 triệu ha, sau đó đến Trung Quốc 30,12 triệu ha. Tuy nhiên,
tổng sản lượng lúa gạo của Ấn Độ (120,62 triệu tấn) lại thấp hơn Trung Quốc
(197,21 triệu tấn).
Bảng 1.2: Năng suất lúa của một số nước đứng đầu thế giới năm 2012
(Đơn vị: tạ/ha)
STT
Ấn Độ là một nước đi đầu và thành công lớn trong việc áp dụng các
tiến bộ khoa học kỹ thuật, nhất là giống mới vào sản xuất. Trong công tác
nghiên cứu giống lúa, Viện nghiên cứu lúa Quốc gia của Ấn Độ là nơi tập
trung nghiên cứu và lai tạo nhiều giống lúa mới phục vụ sản xuất. Cho đến
nay, Ấn Độ đã có nhiều giống lúa chất lượng nổi tiếng trên thế giới như
Bastima, Brimphun. Bastima có giá lên tới 850 đô la Mỹ/tấn, cao gần gấp đôi
giống lúa chất lượng cao nổi tiếng của Thái Lan giá 460 đô la Mỹ/tấn. Trong
hàng trăm giống lúa thơm của Ấn Độ, chỉ có giống Bastima là được ưa
chuộng và bán chạy nhất trên thị trường. Gạo thơm Bastima có mùi thơm dễ
chịu và cơm nở dài.
Thái Lan là nước xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới. Ở Thái Lan, đất đai
màu mỡ, diện tích canh tác lớn (chiếm tới 40% diện tích đất tự nhiên), điều
kiện thời tiết thuận lợi, mưa thuận gió hòa thích hợp cho việc phát triển cây
lúa nước. Vì vậy, cây lúa là cây trồng chính trong sản xuất nông nghiệp của
Thái Lan với diện tích 10,99 triệu ha, năng suất bình quân 28,75 tạ/ha, sản
lượng 31,60 triệu tấn và là nước xuất khẩu gạo đứng đầu thế giới. Các trung
tâm nghiên cứu lúa của Thái Lan được thành lập ở nhiều tỉnh và các khu vực.
Các trung tâm này có nhiệm vụ tiến hành chọn lọc, phục tráng, lai tạo và
nhân giống phục vụ cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu.
Nhật Bản cũng là nước rất chú trọng tới công tác nghiên cứu và chọn
tạo giống lúa. Người Nhật đòi hỏi rất cao về chất lượng lúa gạo vì nước Nhật 11
giàu có. Để đáp ứng yêu cầu thị trường, các trung tâm, Viện và Trạm nghiên
cứu được thành lập ở hầu hết các tỉnh thành trong cả nước, những trung tâm
quan trọng được đặt ở những cùng canh tác lúa trọng điểm và lớn của Nhật.
Một số nước như Hàn Quốc, Triều Tiên cũng đẩy mạnh nghiên cứu
các giống lúa, trong đó loại hình lúa Japonica là chủ yếu. Trong đó có các
(Triệu ha)
Năng suất
(Tạ/ha)
Sản lượng
(Triệu tấn)
1961 4,74 18,96 9,00
1970 4,72 21,53 10,17
1980 5,60 20,80 11,64
1990 6,04 31,82 19,23
2000 7,67 42,43 32,53
2001 7,49 42,85 32,11
2002 7,50 45,90 34,45
2003 7,45 46,39 34,57
2004 7,45 48,55 36,15
2005 7,33 48,89 35,83
2006 7,32 48,94 35,85
2007 7,21 49,87 35,94
2008 7,40 52,34 38,73
2009 7,44 52,4 38,95
2010 7,49 53,4 40,01
2011 7,65 55,4 42,39
2012 7,75 56,3 43,66
Nguồn: FAOSTAT năm 2013 [19]
Từ năm 1961 đến năm 2012, năng suất lúa của cả nước đã tăng lên xấp
xỉ 3 lần. Giai đoạn tăng cao nhất vào thập kỷ 80. Điều này gắn liền với các
tiến bộ kỹ thuật mới trong thâm canh tăng năng suất lúa được ứng dụng rộng
rãi, việc sử dụng những giống lúa lai năng suất cao và quan trọng hơn là việc
chuyển đổi cơ chế quản lý đất đai từ cơ chế hợp tác xã sang tư nhân hóa
(khoán 10), lấy hộ gia đình làm đơn vị kinh tế tự chủ đã khuyến khích người
dân thâm canh sản xuất lúa. Sản lượng lúa của Việt Nam vì thế mà tăng liên
2004 4063
103,4
2005 4705
135,5
2006 4506
125,5
2007 4580
129,2
2008 4652
132,8
2009 6730
236,8
2010 7000
250,4
2011 7000
250,4
2012 7720
286,4
2013 6680
234,3
Nguồn: Tổng cục thống kê, 2013 [15]
Việt Nam từ một nước thiếu lương thực của những thập niên 80, 90
thế kỷ trước thì những năm 2005-2008 sản lượng xuất khẩu gạo đã ổn định ở 14
mức trên 4,5 triệu tấn và có bước đột phá năm 2009. Cụ thể, mùa vụ
2010/2011, Việt Nam khẩu khẩu 7 triệu tấn gạo trong tổn sản lượng 26,73
triệu tấn, so với 6,73 triệu tấn trong mùa vụ 2009/2010. Với sản lượng này,
Philipin và Malaysia vẫn tiếp tục là ba thị trường nhập khẩu truyền thống.
Tiềm năng tiêu thụ gạo của các thị trường này vẫn còn khá lớn, tuy nhiên
theo Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) trong vài năm tới, lượng gạo xuất khẩu
của Việt Nam sang các thị trường này sẽ bị thu hẹp dần. Mùa vụ 2011/2012,
Trung Quốc là nước nhập khẩu gạo nhiều nhất của Việt Nam. Dự báo xuất
khẩu gạo của Việt Nam sang thị trường này sẽ tiếp tục tăng trong mùa vụ
2012/2013. Tuy nhiên, Việt Nam sẽ phải đối mặt với sự cạnh tranh gay gắt từ
Thái Lan, Ấn Độ, Pakistan và Myanma khi xuất khẩu gạo sang Trung Quốc.
Đối với Châu Phi, Việt Nam có nhiều lợi thế hơn so với Ấn Độ và Pakistan,
nhất là với loại gạo chất lượng cao tỷ lệ tấm 5% nhưng lại phải đối mặt với
sức ép cạnh tranh gay gắt từ Thái Lan vì các nhà xuất khẩu Thái Lan có thể
hạ thấp giá bán để cạnh tranh thị trường quan trọng này [12].
Về giá gạo xuất khẩu gạo: Khoảng 70% lượng gạo xuất khẩu của Việt
Nam là giá gạo cấp thấp (gạo 25% tấm), gạo có phẩm cấp cao (5% tấm) thì
vẫn chưa cạnh tranh được với gạo của Thái Lan. Gạo có phẩm cấp thấp thị
trường tiêu thụ ngày càng bị thu hẹp và chịu sự cạnh tranh gay gắt từ Ấn Độ,
Pakistan và Myanma. Giá gạo xuất khẩu trung bình theo giá năm 2012
khoảng 456 đô la Mỹ/tấn. Mặc dù quý I năm 2013 giá xuất khẩu gạo trung
bình tăng và đạt 468 đô la Mỹ /tấn (tăng 2% so với năm 2012). Mức giá này
thấp hơn mức giá xuất khẩu gạo trung bình năm 2011 là 39 đô la Mỹ /tấn
(giá trung bình năm 2011 là 495 đô la Mỹ /tấn) [12].
Vì vậy, để đảm bảo an ninh lương thực và giữ vững vị thế là nước xuất
khẩu gạo hàng đầu thế giới thì sản xuất lúa Việt Nam cần chú trọng đến các
biện pháp canh tác mới để tăng năng suất, đầu tư thâm canh, lai tạo nhập
khẩu các giống mới có năng suất cao, phẩm chất tốt, chống chịu tốt với sâu
bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất lợi.
16
17
cao, chất lượng gạo tốt như OM1490, OM2517, OM3536, … trồng rộng rãi
ở vùng sản xuất ngập lũ Đồng bằng sông Cửu Long.
- Tạo giống lúa biến đổi gen giàu chất vi dinh dưỡng của Viện nghiên
cứu lúa đồng bằng sông Cửu Long dùng phương pháp Agrobacterium và hệ
thống chọn lọc manose chuyển gen với vector pCaCar, pEun3 mang gen psy,
crtI vào giống lúa IR6, MTL250, Tapei309 tạo ra các dòng lúa giàu Vitamine
A giúp giảm suy dinh dưỡng của cộng đồng dân cư nghèo với gạo là thực
phẩm chính.
- Ứng dụng kết quả điện di protein SDS-Page trong công tác chọn tạo
giống lúa chất lượng cao của Trường Đại học Cần Thơ dùng phương pháp
điện di protein SDS-Page tuyển chọn các giống lúa thuần như lúa Nếp Bè
Tiền Giang, VĐ20, Klong Kluang, đánh giá đa dạng di truyền của tập đoàn
giống phục vụ công tác lai tạo như tập đoàn lúa mùa ven biển đồng bằngsông
Cửu Long và khảo sát quy luật di truyền ở mức độ phân tử như hàm lượng
proglutelin, acidic glutilin, basic glutelin.
- Xác định gen fgr điều khiển tính trạng mùi thơm bằng phương pháp
Fine Mapping với microsatellite của Viện nghiên cứu lúa đồng bằng sông
Cửu Long dùng phương pháp microsatellite phân tích quần thể tổ hợp lai
Khao dawk mali/OM 1490 cho thấy rằng gen fgr diều khiển mùi thơm là gen
lặn trên nhiễm sắc thể số 8, băng thể hiện mùi thơm xuất hiện ở độ lớn 190bp
và không thơm ở độ lớn 90bp (cặp mồi RG28F-R), băng thể hiện mùi thơm
xuất hiện ở độ lớn 160bp và không thơm ở độ lớn 120bp (RM223). Gen thơm
là tính trạng phức tạp chịi ảnh hưởng rất mạnh của điều kiện ngoại cảnh.
- Phân tích sự bắt cặp nhiễm sắc thể tương tự trong các dòng lai xa
thuộc giống O. sativa bằng phương pháp lai in situ huỳnh quang
(Fluorescence in situ hybriddization) của Viện nghiên cứu lúa đồng bằng
sông Cửu Long với kỹ thuật dùng label quỳnh quang đính vào DNA probe để
- Chọn tạo giống lúa lai hai dòng kháng bệnh bạc lá của Trường Đại
học nông nghiệp 1 Hà Nội với phương pháp lai giữa dòng bất dục 103s và
dòng phục hồi chứa gen kháng bệnh bạc lá tạo ra các tổ hợp lai như Việt lai
Copyright: Tài liệu đại học ©