HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN VĂN KHOA

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC LIÊN
QUAN ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN VÀ MỘT SỐ BIỆN
PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC LÚA CẠN ĐỊA PHƯƠNG
TẠI VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016


HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN VĂN KHOA

iii

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC LIÊN
QUAN ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN VÀ MỘT SỐ BIỆN
PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC LÚA CẠN ĐỊA PHƯƠNG
TẠI VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM

Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 62 62 01 10
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Phạm Văn Cường
2. TS. Nguyễn Thị Kim Thanh


suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào
tạo, Bộ môn Cây lương thực, Khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam,
Dự án JICA-JST-DCG, đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện
đề tài và hoàn thành luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, cán bộ, giảng viên và sinh
viên khoa Nông Lâm trường Đại học Tây Bắc, Dự án JICA-TBU đã hỗ trợ và tạo
điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo
mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn
thành luận án./.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

Nghiên cứu sinh

NGUYỄN VĂN KHOA

ii


MỤC LỤC
Lời cam đoan ................................................................................................................ i
Lời cảm ơn ................................................................................................................... ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt...................................................................................................vi
Danh mục bảng .......................................................................................................... vii


2.1.1. Vị trí địa lý vùng Tây Bắc .................................................................................. 4
2.1.2. Đặc điểm địa hình .............................................................................................. 4
2.1.3. Đặc điểm khí hậu ............................................................................................... 5
2.2.

TÌNH HÌNH SẢN XUẤT LÚA CẠN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM ..........7

2.2.1. Giới thiệu chung về lúa cạn................................................................................ 7
2.2.2. Tình hình sản xuất lúa cạn trên thế giới và ở Việt Nam ...................................... 8
2.3.

ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG VÀ CHỊU HẠN Ở CÂY LÚA CẠN ..................11

2.3.1. Đặc điểm sinh trưởng của lúa cạn .................................................................... 11
2.3.2. Phản ứng của cây lúa đối với các điều kiện hạn khác nhau ............................... 12
2.3.3. Đặc điểm hình thái, giải phẫu liên quan đến khả năng chịu hạn của cây lúa...... 15
2.3.4. Đặc điểm sinh lý liên quan đến khả năng chịu hạn ở cây lúa ............................ 18
2.3.5. Di truyền tính chịu hạn ở cây lúa ..................................................................... 22
2.4.

CÔNG TÁC CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CẠN..................................................25

iii


2.4.1. Công tác chọn tạo giống lúa cạn trên thế giới ................................................... 25
2.4.2. Công tác chọn tạo giống lúa cạn, lúa chịu hạn tại Việt nam .............................. 27
2.5.


PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................................. 41

3.2.1. Phương pháp điều tra, khảo sát và thu thập mẫu giống lúa cạn ......................... 41
3.2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm và theo dõi các chỉ tiêu .................................... 41
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................................. 50
4.1.

TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CÁC MẪU
GIỐNG LÚA CẠN THU THẬP TẠI VÙNG TÂY BẮC ..................................50

4.1.1. Đánh giá hiện trạng sản xuất lúa cạn vùng Tây Bắc ......................................... 50
4.1.2. Đặc điểm hình thái, nông học và đa dạng di truyền tập đoàn các mẫu giống lúa
cạn vùng Tây Bắc ............................................................................................ 56
4.2.

ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC LIÊN QUAN ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN
CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA CẠN VÙNG TÂY BẮC.....................................69

4.2.1. Đánh giá khả năng đâm xuyên của rễ mầm. ..................................................... 69
4.2.2. Đánh giá khả năng chịu hạn giai đoạn cây con 3 lá .......................................... 73
4.2.3. Đánh giá đặc điểm nông sinh học liên quan đến khả năng chịu hạn giai đoạn đẻ
nhánh và trỗ bông ............................................................................................ 79

iv


4.2.4. Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và chịu hạn của một số giống lúa cạn
trong điều kiện nước trời và điều kiện có tưới .................................................. 89
4.3.


ĐC
ĐKRX3
H/B
HLNTĐ
HSSDN
TCDR
KLLBHN
KLLK
KLKTL
KLKR
KLLT
LAI
NL
NNTr
NSCT
NSLT
NSTT
NUE
P1000
PE
SPAD

Nghĩa tiếng Việt
Hiệu suất nông học của phân bón
Số bông / cây
Dải bảo vệ
Chiều cao cây
Chiều dài rễ đâm xuyên qua 3 lớp sáp
Cường độ quang hợp
Cường độ thoát nước

TLPH
TLRX1
TLRX2
TLRX3
TSR
UE
WUE

Trung bình
Thời gian sinh trưởng
Tỷ lệ hạt chắc
Tỷ lệ cây phục hồi
Tỷ lệ rễ đâm xuyên qua 1 lớp sáp
Tỷ lệ rễ đâm xuyên qua 2 lớp sáp
Tỷ lệ rễ đâm xuyên qua 3 lớp sáp
Tổng số rễ
Hiệu quả sử dụng phân bón
Hiệu suất sử dụng nước

vi


DANH MỤC BẢNG
STT

Tên bảng

Trang

2.1

4.2

Diện tích, năng suất và sản lượng lúa cạn phân theo các tỉnh tại vùng Tây
Bắc năm 2014

51

4.3

Hiện trạng canh tác lúa cạn vùng Tây Bắc

52

4.4

Kết quả thu thập các giống lúa cạn vùng Tây Bắc

53

4.5

Ảnh hưởng của mật độ đến năng suất lúa cạn vùng Tây Bắc

53

4.6

Ảnh hưởng của mức phân bón đến năng suất lúa cạn vùng Tây Bắc

54


4.12

Năng suất và khả năng chịu hạn của các mẫu giống lúa cạn

61

4.13

Các chỉ thị SSR cho alen đặc trưng ở 5 mẫu lúa nếp và 7 mẫu lúa tẻ

63

4.14

Đặc điểm một số mẫu giống lúa cạn có triển vọng

68

4.15

Khả năng đâm xuyên của rễ mầm các giống lúa cạn

70

4.16

Khả năng sinh trưởng của thân lá, rễ và sự tích lũy chất khô của cây con
khi bị hạn 7 ngày so với đối chứng không hạn




4.21

Chỉ số SPAD các giống lúa cạn khi gây hạn ở các giai đoạn khác nhau

85

4.22

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của các giống lúa cạn
trong điều kiện gây hạn giai đoạn đẻ nhánh

86

4.23

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của các giống lúa cạn
trong điều kiện gây hạn giai đoạn trỗ bông

87

4.24

Thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số nhánh và tỷ lệ nhành hữu hiệu
của các giống lúa trong điều kiện đủ nước và nước trời

90

4.25


99

4.30

Hệ số tương quan giữa năng suất thực thu với các chỉ tiêu sinh trưởng,
phát triển của cây trong điều kiện đủ nước và nước trời

100

4.31

Khả năng chịu hạn của các giống lúa trong điều kiện nước trời vụ mùa
năm 2014

102

4.32

Ảnh hưởng của mức đạm bón đến sinh trưởng thân lá ở lúa cạn

104

4.33

Ảnh hưởng của phân đạm đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng
suất lúa cạn

106


Tên hình

Trang

2.1

Sơ đồ của 3 thành phần dưới điều kiện môi trường hạn (Tiềm năng năng
suất, hình thức trốn hạn và tính trạng chịu hạn) và mối quan hệ giữa
năng suất với các hình thức hạn khác nhau ở lúa

13

3.1

Sơ đồ nghiên cứu tổng quát

40

3.2

Mô hình thí nghiệm đánh giá khả năng đâm xuyên của rễ mầm

43

3.3

Sơ đồ thiết kế của thí nghiệm 6

46


4.5

Tương quan giữa tổng số rễ/10 cây với tỷ lệ rễ (A), đường kính rễ (B) và
chiều dài rễ của các rễ thâm nhập qua 3 lớp sáp (C)

71

4.6

Tương quan giữa tỷ lệ rễ thâm nhập qua 3 lớp sáp với đường kính rễ (A),
chiều dài rễ (B) và giữa đường kính (C) với chiều dài các rễ thâm nhập

72

qua 3 lớp sáp
4.7

Tương quan giữa chiều dài rễ (DR) với chiều cao cây (CCC) (A),
khốilượng khô thân lá (KLKTL) (B), khối lượng khô rễ (KLKR) (C) và
hàm lượng proline (D)

75

4.8

Lượng proline tích lũy của các giống trong điều kiện hạn và không hạn

77

4.9

nhánh (A), trỗ bông (B) và chín sáp (C) trong điều kiện đủ nước và nước trời

95

Tương quan giữa chất khô tích lũy với hàm lượng diệp lục (SPAD) trong
4.14 các giai đoạn đẻ nhánh (A), trỗ bông (B) và chín sáp (C) trong điều kiện
đủ nước và nước trời

96

Tương quan giữ mức đạm với chiều cao cây (A), số nhánh/khóm (B), chỉ
4.15 số SPAD (C), năng suất sinh vật học (D), số hạt chắc/bông (E) và năng
suất hạt (F)

108

Tương quan giữ mức bón đạm với lượng nitơ hấp thu trong cây (G), hiệu
4.16 quả sinh lý (H), hiệu quả nông học (I) và hiệu quả sử dụng phân bón (K)
của giống Nếp Nương Tròn và giống LC93-1.

112

Tương quan giữ mức bón đạm với số nhánh/m2, cường độ quang hợp, tỷ
4.17
lệ bông hữu hiệu và chỉ số SPAD

116

4.18 Năng suất thực thu ở các mức đạm và mật độ trồng khác nhau


hạn của các giống lúa cạn và đề xuất một số biện pháp kỹ thuật phù hợp với điều
kiện canh tác nhờ nước trời tại vùng Tây Bắc Việt Nam.
Phương pháp nghiên cứu
- Đánh giá các đặc điểm hình thái, nông học của cây lúa cạn vùng Tây Bắc
dựa theo tiêu chuẩn đánh giá nguồn gen cây lúa của IRRI 2002.
- Đánh giá đa dạng di truyền bằng phương pháp sử dụng chỉ thị phân
tử SSR.
- Nghiên cứu khả năng đâm xuyên của rễ mầm qua 3 lớp sáp có độ cứng
1,5Mpa. Khả năng phát triển của bộ rễ khi gặp hạn ở giai đoạn cây con 3 lá bằng
phương pháp SCAN rễ và phần mềm phân tích rễ WinRhizo. Phân tích hàm
lượng proline giai đoạn cây con 3 lá theo phương pháp của (Bates et al., 1973).
- Nghiên cứu hàm lượng diệp lục và khả năng quang hợp, thoát hơi nước
của cây lúa bằng phương pháp sử dụng máy đo chỉ số diệp lục SPAD - 502Plus
của Nhật Bản và máy đo cường độ quang hợp TPS-2 của Mỹ.
- Nghiên cứu khả năng hấp thu đạm, phân tích hàm lượng nitơ trong thân
lá theo phương pháp kjedahl.

xi


Kết quả chính và kết luận
- Vùng Tây Bắc có 53,2 nghìn ha lúa cạn, chiếm 36,9% diện tích tổng diện
tích lúa toàn vùng, do điều kiện khó khăn về nước, thiếu giống, thiếu phân bón và
kỹ thuật chưa phù hợp nên năng suất chỉ đạt từ 10 – 14 tạ/ha.
- Đã thu thập được 88 mẫu giống lúa cạn tại vùng Tây Bắc, trong đó chủ
yếu là các mẫu giống có thời gian sinh trưởng trên 125 ngày (chiếm 72,7%),
chiều cao cây trên 125 cm (chiếm 88,6%) và khả năng đẻ nhánh ít (< 5 nhánh/
khóm) (chiếm 90,9%). Trong 88 mẫu giống lúa cạn có 62 mẫu giống lúa nếp, 26
mẫu giống lúa tẻ. Ở mức độ tương đồng di truyền 66%, tập đoàn 62 mẫu giống
lúa nếp được phân thành 4 nhóm và 26 mẫu giống lúa tẻ được phân thành 3


Code: 62 62 01 10

Educational organization: Vietmam National University of Agriculture (VNUA)
Research Objectives
To collect, determine the agro-biologic traits related to drought tolerance
of upland rice varieties and propose several techical meansures appropriate with
rain-fed farming condition in Northwestern region of Vietnam
Materials and Methods
- To evaluate the morphological and agronomical traits of upland rice
in Northwest region according to the standard evaluation system for rice,
IRRI 2002.
- Estimation of the genetic diversity by molecular marker method SSR.
- Research on the radicle-penetration ability through 3 wax layers of
1.5Mpa in hardness. Growth ability of roots in 3 leaf stage under drought
condition is studied by root scanning method and WinRhizo root analysis
software. The proline content in 3 leaf stage is analyzed through method of
Bates et al. (1973).
- Measuring chlorophyll content and photosynthesis ability, transparation
of rice is conducted by the method using SPAD - 502Plus chlorophyll meter of
Japan and TPS-2 photosynthesis system of USA.
- Measuring the nitrogen absorption ability, analyzing the nitrogen content
of stem uses Kjedahl method.
Main fidings and conclusions
- Northwest region has 53.2 thousand ha of paddy rice, accounting for
36.9% of total rice area of region. Due to the water shortage, the lack of seed and
fertilizer, the inappropriate technique, the productivity only attains from 1,03 to
1,35 ton/ha.
- A total of 88 varieties of paddy rice were already collected in Nortwest
region, of which the majority have over 125 day growth time (account for

(3.9 ton per ha) when sowing density is 40 cluster/ m2 and the amount of
fertilizer is 80 kgN/ha.

xiv


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Lúa (Oryza Sativa L.) là một trong những cây lương thực quan trọng nhất
của loài người. Diện tích trồng lúa trên thế giới khoảng 163,2 triệu ha trong đó
90% diện tích lúa là ở Châu Á (Maclean et al., 2013). Việt Nam là một trong
những nước có sản lượng lúa hàng đầu thế giới, năm 2014, sản lượng lúa của
Việt Nam đạt trên 44 Triệu tấn, đứng thứ 5 thế giới sau Trung Quốc, Ấn Độ,
Banglades và Indonesia (FAO, 2015). Từ năm 2000 đến nay, Việt Nam luôn là
nước xuất khẩu gạo lớn thứ 2 thế giới sau Thái Lan. Cùng với lúa nước, lúa cạn
chiếm một vị trí không nhỏ trong đời sống hàng ngày, đặc biệt đối với nông dân
vùng cao, vùng sâu. Diện tích lúa cạn trên thế giới có khoảng 15 triệu ha, chiếm
14% tổng diện tích trồng lúa. Trong số này, Châu Á có khoảng 10 triệu ha, trong
đó Nam Á chiếm 60%, số còn lại ở Đông Nam Á (Maclean et al., 2013). Tại Việt
Nam, diện tích lúa cạn có khoảng 500.000 ha trong đó khu vực Tây Bắc có diện
tích lúa cạn khoảng gần 60.000 ha. Năng suất lúa cạn vùng Tây Bắc rất thấp, chỉ
đạt từ 10 đến 14 tạ/ha. Tuy nhiên tại những vùng khô hạn, các giống lúa cải tiến
không thể trồng được, do đó lúa cạn vẫn là nguồn lương thực chính cho người
dân. Phát triển sản xuất lúa cạn một cách hợp lý ở vùng cao vừa để giải quyết vấn
đề lương thực tại chỗ, vừa bảo vệ môi trường, tái sinh và bảo vệ rừng là vấn đề
có tầm quan trọng hiện nay.
Năng suất lúa cạn thấp chủ yếu do thiếu giống, thiếu phân và kỹ thuật
canh tác chưa phù hợp. Các giống lúa cạn ở vùng Tây Bắc rất đa dạng và phong
phú, nhiều giống có khả năng chịu hạn khá tốt, năng suất cao. Đây chính là
nguồn gene rất quý có thể sử dụng để chọn lọc các giống lúa cạn phục vụ sản

kiện canh tác nhờ nước trời tại vùng Tây Bắc Việt Nam.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
1.3.1. Đối tượng nghiên cưu
Tập đoàn các mẫu giống lúa cạn thu thập tại vùng Tây Bắc Việt Nam
(Sơn La, Điện Biên, Lai Châu).
1.3.2. Giới hạn phạm vi nghiên cứu
- Điều tra, đánh giá các giống lúa cạn địa phương tại 3 tỉnh thuộc khu vực
Tây Bắc gồm Sơn La, Điện Biên và Lai Châu.
- Nghiên cứu một số đặc điểm nông sinh học liên quan đến tính chịu hạn
của cây lúa cạn vùng Tây Bắc. Bước đầu nghiên cứu khả năng hấp thu, đồng hóa
đạm và ảnh hưởng của mật độ, mức phân đạm bón đến sinh trưởng, phát triển và
năng suất lúa cạn vùng Tây Bắc.
- Thời gian nghiên cứu: Đề tài được thực hiện từ năm 2012 đến năm 2015.
2


1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI
- Thu thập và đánh giá được một số đặc điểm nông sinh học của 88 mẫu
giống lúa cạn địa phương vùng Tây Bắc phục vụ bảo tồn và chọn giống.
- Phát hiện được các đặc điểm nông học (số lượng, kích thước, khả năng
đâm xuyên của rễ mầm, khả năng đẻ nhánh, khả năng đậu hạt), đặc điểm sinh lý
(tích lũy proline, hàm lượng diệp lục, khả năng quang hợp, phục hồi quang hợp,
tích lũy chất khô) liên quan đến tính chịu hạn và năng suất của cây lúa cạn địa
phương vùng Tây Bắc.
- Giới thiệu được 3 mẫu giống lúa cạn địa phương (Nếp Nương Tròn,
Khẩu Vặn Lón, Thóc Gie) là những mẫu giống chịu hạn tốt và có tiềm năng năng
suất cao trong điều kiện canh tác nhờ nước trời vùng Tây Bắc Việt Nam.
- Xác định được đặc điểm hấp thu, đồng hóa đạm và mật độ gieo trồng
thích hợp, cho năng suất cao đối với giống lúa cạn tại vùng Tây Bắc Việt Nam.
1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Bình, Hà Nội. Vùng Tây Bắc có ý nghĩa quan trọng trong việc giao lưu kinh tế
dọc thung lũng với đồng bằng sông Hồng, và với các tỉnh phía Tây Nam Trung
Quốc, Thượng Lào. Bên cạnh vị thế về phát triển kinh tế, vùng này còn có ý
nghĩa đặc biệt về an ninh quốc phòng (Lê Bá Thảo, 2009).
2.1.2. Đặc điểm địa hình
Tây Bắc có địa hình núi cao, mở rộng đồ sộ nhất so với các khu địa lý
khác ở Việt Nam, ba mặt Bắc, Đông, Tây là những dãy núi lớn, địa hình đội cao
và giữa là hệ thống các mạch núi xen sơn nguyên, cao nguyên đá vôi, các bồn
địa, vùng trũng lớn nhỏ mà địa thế thấp hẳn xuống. Sự tương phản giữa địa hình
nâng cao ở Bắc, Tây Bắc và địa hình giảm thấp đột ngột ở phần Nam và Đông
Nam của khu vức chi phối rất lớn các đặc điểm khí hậu, quá trình xâm thực ngoại
lực và ảnh hưởng của quá trình này tới các khu đồng bằng lân cận.
Địa hình khu Tây Bắc điển hình cho địa hình nhiệt đới được trẻ hoá với độ
chia cắt sâu phổ biến từ : 250 - 400 m/km2, ở các tỉnh Điện Biên và Lai Châu độ
chia cắt sâu đạt trên 400 m/km2, chia cắt ngang phổ biến 1,25 - 2,0 km/km2. Địa
hình miền đồi núi Tây Bắc đều có sườn rất dốc, đại bộ phận từ 150 - 250 nhiều
vùng trên 250, các khối núi cao cấu tạo từ granit, đỉnh sắc, nhọn, sườn dốc khá ưu
thế. Đây là vùng núi và cao nguyên, có địa hình sắp xếp gần như theo một hướng
thấp dần từ Tây Bắc đến Đông Nam, gồm những dãy núi hiểm trở chạy dài xen
kẽ những thung lũng hẹp và những cao nguyên khá rộng. Phần lớn diện tích có
độ cao không tới 1000 m, nhưng cũng có những đỉnh rải rác vượt quá 2000 m ở
phía cực Tây Bắc (dãy Pa Si Lung) và ở biên giới Việt - Lào (dãy Pu Đen Đinh,
Pu Sam Sao). Xen lẫn các dãy núi cao và thấp là các dãy núi trung bình, đồi gò,
4


cao nguyên, sơn nguyên. Phía Bắc, Tây và Nam là những dãy núi cao kế tiếp
nhau, phân định ranh giới với nước bạn Trung Quốc và Lào; phía Đông và Đông
Bắc là dãy Hoàng Liên Sơn hùng vĩ (cao nhất Việt Nam và Đông Dương) với
đỉnh Phanxipang cao 3.143m (Lê Bá Thảo, 2009).


15,5

2,2

11,8

Lạng Sơn (259m)

13,7

-2,1

13,3

Hà Nội (5m)

16,6

2,7

12,2

Địa điểm

(0C)

Nguồn: Phạm Ngọc Toàn và Phan Tất Đắc (1993)

Ảnh hưởng của gió mùa cực đới tới vùng này đã bị suy giảm nhiều. Kết

2801mm). Tuy nhiên, trong một vài thung lũng cá biệt, lượng mưa cũng giảm
đáng kể, trung bình năm không tới 1500mm (Phong Thổ: 1472mm/năm).
Bảng 2.2. Đặc trưng chế độ mưa ở vùng Bắc Tây Bắc
Đặc trưng

Mường
Tè

Sìn Hồ

Mường
Lay

Than Uyên

Lượng mưa năm (mm)

2801

2632

1966

2031

Số ngày mưa năm

128

164



Khu vực Nam Tây Bắc: Tại Bắc Tây Bắc là một trong những khu vực
nhiều mưa ở nước ta thì trái lại Nam Tây Bắc lại là khu vực tương đối ít mưa.
Trên đại bộ phận khu vực, lượng mưa trung bình năm chỉ trong khoảng 1400 1600mm. Đó là không kể một số nơi thung lũng khuất không thu được lượng
mưa tới 1200mm/năm (Yên Châu: 1108mm/năm; Sông Mã: 1092mm/năm) là
những lượng mưa thuộc loại ít nhất toàn quốc. Bên cạnh đó số ngày mưa cũng ít,
trung bình cả năm chỉ có chừng 110 - 130 ngày mưa.
Bảng 2.3. Đặc trưng chế độ mưa ở vùng Nam Tây Bắc
Đặc trưng

Yên Châu

Hoà Bình

Sơn La

Pha Đin

Lượng mưa năm (mm)

1108

1419

1567

1770

Số ngày mưa năm


Nguồn: Phạm Ngọc Toàn và cs. (1993)

Cũng như Bắc Tây Bắc, mùa mưa ở Nam Tây Bắc bắt đầu từ tháng IV và
kết thúc vào tháng IX, sớm hơn các nơi khác ở Bắc Bộ một tháng. Phân bố mưa
không đều giữa mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa ở Tây Bắc kéo dài 5 tháng, từ
tháng V đến tháng IX. Tổng lượng mưa của 5 tháng mùa mưa chiếm 75-77%
lượng mưa năm.
2.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT LÚA CẠN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
2.2.1. Giới thiệu chung về lúa cạn
Trên thế giới, đã có nhiều tác giả đưa ra các khái niệm về lúa cạn khác
nhau. Bardenas and Chang (1965) cho rằng: "Lúa cạn là loại lúa hoàn toàn được
gieo trên đất khô, đất không có bờ, nó sống tuỳ thuộc vào ẩm độ do lượng mưa
cung cấp (nhờ nước trời)". Khush (1984) và Dat (1986) cùng đưa ra khái niệm:
"Lúa cạn được trồng trong mùa mưa, trên chân đất cao, đất thoát nước tự nhiên
trên những chân ruộng không có bờ hoặc được đắp bờ và không có nước dự trữ
thường xuyên trên bề mặt. Lúa cạn được hình thành và phát triển từ lúa nước để
thích nghi với những vùng trồng lúa thường gặp hạn".
Theo Nguyễn Gia Quốc (1994), lúa cạn được chia làm hai dạng:

7


- Lúa cạn thực sự (lúa rẫy, dry rice hoặc upland rice): Là loại lúa thường
được trồng trên các triền dốc của đồi, núi không có bờ ngăn và luôn luôn không
có nước. Cây lúa hoàn toàn sử dụng lượng nước mưa ngấm trong đất để sinh
trưởng và phát triển.
- Lúa cạn không hoàn toàn (lúa nước trời Rainfed rice): Là loại lúa trồng
trên triền thấp, không có hệ thống tưới tiêu chủ động, cây lúa sống hoàn toàn
bằng nước mưa tại chỗ, nhưng nước mưa có thể dự trữ trên bề mặt ruộng để cung

lớn với khoảng 67 triệu ha, trong đó diện tích lúa nước trời vùng đất thấp
(rainfed lowland rice) có điện tích khoảng 52 triệu ha và lúa cạn (upland rice)
khoảng 15 triệu ha (Maclean et al., 2013).
Diện tích lúa cạn trong những năm gần đây có sự biến động không nhiều
và tập trung chủ yếu ở Châu Á, Châu Mỹ La Tinh và Châu Phi. Năm 1980 diện
tích lúa cạn trên toàn thế giới khoảng 19,1 triệu ha, trong đó Châu Á có 10,7 triệu
ha, Châu Mỹ La Tinh 6,1 triệu ha và Châu Phi 2,3 triệu ha (Gupta and O'Toole,
1986). Năm 1990 thì diện tích lúa cạn trên thế giới giảm xuống còn khoảng 14
triệu ha (Maclean and Dawe, 2002) và năm 2013 diện tích lúa cạn là khoảng 15
triệu ha (Maclean et al., 2013). Như vậy có thể thấy điện tích lúa cạn trên thế giới
hiện nay khá ổn định và có xu hướng tăng nhẹ trong những năm gần đây. Châu Á
là châu lục có diện tích lúa cạn lớn nhất thế giới (khoảng gần 10 triệu ha), tập
trung chủ yếu ở Ấn Độ, Indonexia, Bănglades, Việt Nam, Myamar và Lào. Bên
cạnh đó, Châu Á còn có ít nhất 13 triệu ha được xác định là dễ xảy ra hạn hán
(bảng 2.4).
Bảng 2.4. Diện tích lúa chịu ảnh hưởng của hạn ở châu Á (triệu ha)
Diện tích lúa

Đất nước

Lúa cạn

Lúa nước

Diện tích lúa bị hạn
Lúa cạn

Lúa nước

Ấn Độ


0,10

1,00

0,10

0,27

Myanmar

0,30

2,50

0,30

0,28

Thái Lan

0,05

8,00

-

3,10

Lào


4,00

1,10

0,14

Trung Quốc

0,60

2,00

0,60

0,50

Philippines

0,07

1,20

-

0,24

10,00

46,00