ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------------------------------
NGUYỄN THỊ HUYỀN
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA LAI
TẠI HUYỆN TÂN YÊN, TỈNH BẮC GIANG
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Thái Nguyên - 2016
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------------------------------
NGUYỄN THỊ HUYỀN
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA LAI
TẠI HUYỆN TÂN YÊN, TỈNH BẮC GIANG
Ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 60 62 01 10
thân, tôi đã nhận được sự giúp đỡ quý báu tận tình của các cấp lãnh đạo, các
tập thể, cá nhân và gia đình.
Đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: PGS.TS. Nguyễn Hữu
Hồng đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên, Phòng đào tạo, Khoa Nông học, các Thầy Cô giáo đã giúp đỡ, hướng
dẫn tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn.
Toàn bộ thí nghiệm trong luận văn được thực hiện tại thôn Cao Kiên,
xã T ân Trung, huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang. Tại đây tôi đã nhận được sự
giúp đỡ và tạo mọi điều kiện của các đồng chí lãnh đạo thôn cũng như sự giúp
đỡ của các hộ dân trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành
cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu đó.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình và bạn bè đã luôn
quan tâm, động viên khích lệ tôi.
Mặc dù bản thân đã cố gắng hoàn thành luận văn trong phạm vi và khả
năng cho phép nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Kính
mong nhận được sự cảm thông và tận tình chỉ bảo của quý Thầy Cô và các bạn.
Bắc Giang, tháng 9 năm 2016
Tác giả luận văn
Nguyễn Thị Huyền
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
2.3. Địa điểm nghiên cứu ................................................................................ 32
2.4. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 32
2.5. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 33
2.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm.............................................................. 33
2.5.2. Các biện pháp kỹ thuật .......................................................................... 33
2.5.3. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi ................................................... 35
2.5.4. Phương pháp xử lý số liệu..................................................................... 41
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 42
3.1. Khả năng sinh trưởng và phát triển của các giống lúa thí nghiệm vụ Mùa
2015 và vụ Xuân 2016 tại huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang ........................... 42
3.2. Các thời kỳ sinh trưởng, phát triển của các giống lúa thí nghiệm ........... 44
3.3. Chiều cao của các giống lúa lai thí nghiệm ............................................. 48
3.4. Động thái ra lá của các giống lúa lai ........................................................ 51
3.5. Số nhánh đẻ của các giống lúa lai ............................................................ 56
3.6. Một số đặc điểm nông sinh học của các giống lúa lai ............................. 59
3.6.1. Đặc điểm về kiểu hình của lá, thân và hạt các giống lúa lai ................. 59
3.6.2. Kích thước lá đòng và bông của các giống lúa lai ................................ 61
3.6.3. Độ thuần đồng ruộng, độ cứng cây, độ tàn lá và độ rụng của hạt ........ 63
3.7. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống lúa lai .............................. 65
3.8. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa lai ......... 69
3.9. Chất lượng gạo của các giống lúa lai ....................................................... 74
3.10. Đánh giá chất lượng cơm của các giống lúa thí nghiệm Vụ Mùa năm 2015 ... 77
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 78
1. Kết luận ....................................................................................................... 78
2. Kiến nghị ..................................................................................................... 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 80
I. Tiếng việt ..................................................................................................... 80
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
3.
CR
Chiều rộng
4.
DT
Diện tích
5.
FAO
Tổ chức lương nông của liên hợp quốc
6.
HH
Hữu hiệu
7.
IRRI
Viện nghiên cứu lúa gạo Quốc tế
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa trên Thế giới
giai đoạn 2003-2013 .......................................................................... 5
Bảng 1.2. Các quốc gia có diện tích sản xuất lúa lớn nhất Thế giới
năm 2013............................................................................................ 6
Bảng 1.3. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của Việt Nam
năm 2003 - 2013 .............................................................................. 15
Bảng 1.4. Diện tích, năng suất lúa lai thương phẩm ở Việt Nam ................... 21
Bảng 1.5. Cơ cấu giống lúa vụ Xuân, vụ Mùa năm 2015 của
huyện Tân Yên ................................................................................. 25
Bảng 2.1. Danh sách các giống lúa lai tiến hành thí nghiệm .......................... 29
Bảng 3.1. Chất lượng mạ khi cấy của các giống thí nghiệm .......................... 42
Bảng 3.2. Thời gian sinh trưởng của các giống thí nghiệm (ngày) ................ 45
Bảng 3.3. Chiều cao cây của các giống lúa thí nghiệm ở các giai đoạn (cm) 48
Bảng 3.4. Động thái ra lá của các giống lúa lai (lá) ........................................ 53
Bảng 3.5. Động thái đẻ nhánh của các giống lúa lai (nhánh/khóm) ............... 56
Bảng 3.6. Đặc điểm về kiểu hình của lá, thân và hạt các giống lúa lai .......... 60
Bảng 3.7. Một số đặc điểm lá đòng và bông của các giống lúa lai ................. 61
Bảng 3.8: Một số đặc điểm nông học của các giống lúa lúa lai ...................... 63
Bảng 3.9. Mức độ nhiễm sâu bệnh của các giống lúa lai................................ 66
Bảng 3.10. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các
giống lúa lai ..................................................................................... 69
Bảng 3.11. Kết quả đánh giá chất lượng gạo của các giống lúa lúa lai .......... 76
Bảng 3.12. Đánh giá chất lượng cơm của các giống lúa thí nghiệm Vụ Mùa
năm 2015.......................................................................................... 77
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
Tân Yên là huyện miền núi của tỉnh Bắc Giang với 24 xã, thị trấn.
Tổng diện tích đất tự nhiên 204km2.Diện tích đất trồng lúa 13,390 nghìn ha,
năng suất lúa cả năm 53,7 tạ/ha, trong đó diện tích lúa mùa 7,135 nghìn ha,
năng suất lúa mùa trung bình đạt 51,2 tạ/ha (Nguồn: Niên giám Thống kê tỉnh
Bắc Giang năm 2013). Vụ mùa tại Tân Yên do điều kiện khí hậu gặp nhiều
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
2
bất lợi cho canh tác cây lúa như: mưa bão, lũ ống, lũ quét, dịch hại…Do vậy
những nông dân trồng lúa là đối tượng dễ bị tổn thương nhất nhưng vẫn
không thể tách rời được cây lúa. Đồng thời quá trình đô thị hóa diễn ra nhanh
chóng, sự phân hóa giàu nghèo tương đối rõ rệt, do vậy cây lúa vẫn có vai trò
đặc biệt đối với ng ười nông dân huyện Tân Yên.
Huyện Tân Yên trong những năm gần đây có tốc độ phát triển công
nghiệp hóa nhanh, diện tích đất nông nghiệp ngày càng thu hẹp. Để đảm bảo an
ninh lương thực, Huyện ủy đã có chủ trương cải tạo bộ giống lúa theo hướng
nâng cao năng suất và chất lượng, với mục tiêu giai đoạn 2011-2015 diện tích
lúa lai từng năm đạt 37-40% tổng diện tích. Trong đó vụ Xuân lúa lai đạt 60%
diện tích trở lên, vụ Mùa đạt 15-20% diện tích. Để thực hiện được chủ trương
của Huyện ủy đề ra thì cần phải đưa các giống lúa mới vào khảo nghiệm, trình
diễn để từ đó tìm ra giống lúa lai có năng suất cao, chống chịu tốt, thích hợp với
khí hậu và đất đai của địa phương là việc làm thường xuyên và cấp thiết. Xuất
phát từ những vấn đề trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của một số giống
lúa lai tại huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang”.
1. Mục đích của đề tài
Lựa chọn ra được giống lúa lai phù hợp với điều kiện gieo trồng của
4
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa trên Thế giới
1.1.1. Tình hình sản xuất lúa
Lúa (Oryza sativa L.) là một trong 3 cây lương thực chủ yếu trên Thế
giới. Có trên 40% dân số trên Thế giới coi lúa gạo là nguồn lương thực
chính, trên 25% dân số sử dụng gạo trên
½
khẩu phần lương thực hàng
ngày. Vì vậy lúa gạo có ảnh hưởng ít nhất tới 65% dân số Thế giới.
Phạm vi trồng lúa trên Thế giới phân bố rất rộng, từ xích đạo đến 50 o
vĩ Bắc và 35o vĩ 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 2.500 m so với
mặt nước biển. Lúa có thể trồng ở nhiều loại đất khác nhau, từ phù sa màu
mỡ đến các loại đất cát, đất sét, đất bạc màu, đất trũng úng ngập, nghèo dinh
dưỡng và pH 3-10. Điều đó chứng tỏ cây lúa có khả năng thích ứng rất rộng
với những điều kiện khác nhau trên toàn Thế giới.
Theo thống kê hiện nay trên Thế giới có 114 nước trồng lúa ở hầu hết
các châu lục với tổng diện tích thu hoạch là 164,721 triệu ha. Sản xuất lúa
tập trung chủ yếu ở các nước ở Châu Á nơi chiếm tới 88, 91% diện tích và
90,49% sản lượng lúa trên Thế giới (FAOSTAT, 2015).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
40,38
607,98
2005
154,98
40,93
634,44
2006
155,58
41,21
641,20
2007
155.04
42,37
656,97
2008
2012
162,31
45,47
738,18
2013
164,72
45,27
745,71
2014
163,3
45,4
741,6
2004
(Nguồn: FAOSTAT, 2015
Qua bảng 1.1 cho thấy diện tích canh tác lúa trên Thế giới tăng lên
không đều qua các năm. Diện tích lúa tăng mạnh nhất vào giai đoạn từ
Diện tích
Năng suất
Sản lượng
(Triệu ha)
(Tạ/ha)
(triệu tấn)
Trung Quốc
30,48
67,24
205,01
Ấn Độ
43,50
36,59
159,20
Inđônêxia
Việt Nam
7,90
55,72
44,03
Philippin
4,74
38,85
18,43
Braxin
2,34
50,05
11,75
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
7
diện tích sản xuất lúa lúa lai tương đối lớn. Mặc dù có diện tích nhỏ hơn
nhưng công cuộc đưa lúa lai vào phát triển được đẩy mạnh.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
8
Việt Nam cũng là quốc gia có diện tích sản xuất lúa lai lớn trên thế
giới. Một số năm trở lại đây một số giống lúa lai mới được đưa vào sản xuất
hiệu quả, do vậy mà cả diện tích cũng được tăng lên.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu các giống lúa
Các giống lúa mới có năng suất, chất lượng được đặc biệt quan tâm, số
liệu năng suất lúa của các quốc gia, vùng lãnh thổ châu Á đạt 4,5 tấn/ha, trong
đó Ấn Độ đạt 3,6 tấn/ha, Trung Quốc đạt 6,7 tấn/ha, Nhật bản đạt 6,7 tấn/ha,
Thái Lan 2,9 tấn/ha (Nguồn: FAOSTAT, 2013). Trong một vài năm gần đây,
xu hướng suy giảm về mức độ gia tăng năng suất cho thấy sự ngưng đọng
trong phát triển các kỹ thuật mới trong nghề trồng lúa. Chiều hướng sút giảm
về diện tích thu hoạch cũng chỉ ra rằng sự gia tăng sản xuất chủ yếu dựa vào
cải tiến năng suất, chất lượng lúa. Giống cây trồng năng suất, chất lượng,
chống chịu đã đóng góp quan trọng trong xu hướng đó.
Tại Trung Quốc giai đoạn 1975-1995 đã phát triển lúa lai 3 dòng, sử
dụng giống bất dục đực từ dòng lúa hoang Oryzae rufipogon. Giống lúa lai
phát triển trên diện tích 12,4 triệu ha và đạt năng suất trung bình 6,9 tấn/ha,
Giai đoạn 1996-2000: Phát triển giống lúa lai hai dòng bằng cách phun hóa
chất gây bất dục đực lên cây mẹ (chemical hybridizing agents CHAs). Giống
lai 2 dòng phát triển diện tích 2,8 triệu ha, năng suất đạt 10,25 tấn/ha, cao hơn
giống lai ba dòng 20%. Giai đoạn 2001-2006: Phát triển chương trình siêu lúa
lai với, những giống lúa lai này cho năng suất 12,5 tấn/ha trên diện rộng. Trên
giống lúa có lá cứng như thế. Họ tin rằng giống lúa đó sẽ làm tăng sản
lượng. Lúa lá cứng cho phép ánh sáng mặt trời chiếu xuống những chiếc lá ở
phần thấp nhất của cây, đẩy mạnh tiến trình quang hợp và do đó tăng sản
lượng. Lá cứng còn giúp nông dân trồng cây lúa dày hơn mà không ảnh
hưởng tới quá trình sinh trưởng. Những nỗ lực trước đây nhằm tạo ra một
giống lúa như vậy, bằng cách loại bỏ một số gen, đã làm kìm hãm sự sinh
trưởng của lúa hoặc tạo ra những giống có chất lượng hạt kém. Giống lúa mới
còn giúp giải quyết tình trạng sử dụng quá mức phân bón. Sản lượng của nó
cao hơn 30% so với lúa thông thường, song không cần có sự trợ giúp của
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
10
lượng phân bón được sử dụng hàng ngày (Nguồn: Minh Sơn (2006), Trung
Quốc là một nước có nhiều thành tựu trong quá trình chọn tạo các giống lúa
lai năng suất cao, cùng với áp dụng khoa học kỹ thuật hiện đại vào sản xuất
lúa đã giúp Trung Quốc trở thành một trong nhưng nước có năng suất lúa
cao trên Thế giới. Trong năm 2013 (theo nguồn FAO, bảng 1.2) năng suất
lúa đạt 67,24 tạ/ha với sản lượng 205,01 triệu tấn, cao nhất trong 10 nước
sản xuất lúa lớn nhất Thế giới. Mặc dù sản lượng lúa cao nhất Thế giới
nhưng Trung Quốc là một quốc gia có dân số rất lớn (trên 1,3 tỷ người), vì
vậy để đảm bảo an ninh lương thực Trung Quốc đã đầu tư lớn nhằm khai
thác tối đa tiềm năng năng suất lúa thông qua nghiên cứu chọn tạo các giống
lúa lai, đồng thời áp dụng kỹ thuật canh tác tiên tiến với các máy móc hiện
đại trong sản xuất lúa.
Trên thế giới thì Trung Quốc và Nhật Bản là một trong nhưng nước
có năng suất lúa cao trên Thế giới đạt 67,24 tạ/ha và 67,28 tạ/ha. Đây là hai
nước có trình độ thâm canh cao và tiên phong trong lĩnh vực phát triển lúa
thông cũng gia tăng trung bình 1,8% mỗi năm. Khoảng năm 2020, lượng gạo
trao đổi toàn cầu sẽ đạt 37,4 triệu tấn (cao hơn mức kỷ lục năm 2008).
Về sản lượng gạo: Theo Bộ Nông nghiệp Mỹ dự báo trong 10 năm tới
nếu không có đột biến về thiên tai và sâu hại trên quy mô lớn thì sản lượng
gạo tăng bình quân là 0,7%/năm, đạt mức 448,2 triệu tấn vào năm 2017.
Nhiều quốc gia xuất khẩu gạo lớn giảm gạo xuất khẩu. Dự báo lượng
gạo thương mại trong thập kỷ tới giảm 2,4%/năm và sẽ đạt mức 35 triệu tấn
vào năm 2017. Nhu cầu nhập khẩu gạo trong 10 năm tới của các nước Châu
Phi và Trung Đông dự đoán sẽ chiếm gần 42% lượng gạo nhập khẩu trên Thế
giới. Sản xuất lúa ở bị trở ngại do thiếu nước, nên các nước Iran, Iraq, Saudi
Arabia và Ivory Coast vẫn tiếp tục gia tăng nhập khẩu do tăng dân số và tăng
mức tiêu thụ gạo bình quân đầu người.
Mức tiêu dùng gạo trong 10 năm tới trên Thế giới bình quân tăng
0,6%/năm, dự kiến tổng mức tiêu dùng gạo khoảng 441,2 triệu tấn năm 2017,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
12
trong đó gạo làm lương thực khoảng 406,8 triệu tấn, gạo dự trữ giảm chỉ còn
72,7 triệu tấn năm 2017.
Bên cạnh đó lúa lai được nghiên cứu thành công ở Trung Quốc năm
1970. Năm 2003, diện tích trồng lúa lai của Trung Quốc lên đến 15.210 nghìn
ha, chiếm 52% tổng diện tích trồng lúa của quốc gia này và chiếm hơn 90% diện
tích trồng lúa lai của châu Á. Năng suất lúa lai trung bình năm 2004 là 7 tấn/ha,
cao hơn lúa thuần 1,4 tấn/ha. Trung Quốc đã phát triển siêu lúa lai từ năm 1996
với năng suất đạt 12 tấn/ha, và mong muốn trong tương lai sẽ đạt 13 tấn/ha. Tuy
nhiên, do nhu cầu tiêu dùng đang thay đổi nên sự chấp nhận lúa lai có xu hướng
giảm, mức thu nhập của người Trung Quốc ngày càng tăng dẫn đến nhu cầu về
quản lý tốt hơn, mức độ thâm canh cao hơn và đầu tư nhiều hơn thuốc bảo vệ
thực vật để đạt được năng suất lúa cao (Trần Đuc Vien, Nguyen Thi Dương
Nga, 2009).
Ấn Độ bắt đầu nghiên cứu lúa lai từ năm 1980 bằng việc nhập giống từ
Trung Quốc, tuy nhiên giống nhập về không thích nghi với điều kiện địa
phương. Với sự giúp đỡ của FAO và chương trình phát triển của liên hợp
quốc (UNDP), Ấn Độ đã sớm phát triển mạng lưới nghiên cứu lúa lai từ năm
1990, có khu vực riêng để hoạt động sản xuất lúa lai, đặc biệt là sản xuất hạt
giống. Nhưng sự chấp nhận lúa lai của nông dân còn ở mức độ thấp. Năm
2003, diện tích trồng lúa lai khoảng 200.000 ha, chỉ chiếm dưới 1% tổng diện
tích trồng lúa nhưng đã làm tăng sự nhận thức về lúa lai cho người nông dân,
đặc biệt là ở các bang Uttar Pradesh, Maharashtra và Karnataka (Tran Đuc
Vien, Nguyễn Thi Duong Nga, 2009).
Hoạt động nghiên cứu lúa lai của Myanmar bắt đầu từ 1997, diễn ra
trên cả quy mô tư nhân và Nhà nước. Trên quy mô tư nhân thì các công ty hạt
giống của Trung Quốc chiếm ưu thế và có ảnh hưởng lớn, họ đã phổ biến các
giống lúa lai của Trung Quốc vào Myanmar. Năm 2001, diện tích canh tác lúa
lai của Myanmar là 10.000 ha với năng suất cao hơn lúa thuần 12 - 48%. IR
58025A và IR 68897A là hai trong số 15 dòng của IRRI đang duy trì tại
CARI, đã được chọn trồng trên quy mô lớn để phát triển lúa lai ở Myanmar
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
14
(Tran Duc Vien, Nguyen Thi Duong Nga, 2009).
Phát triển và ứng dụng công nghệ lúa lai như là phương pháp chính để
tăng sản suất lúa gạo trong tương lai là sự nỗ lực đáng chú ý của chính phủ
Philippines. Philippines nghiên cứu lúa lai từ năm 1993, từ diện tích trồng là 195
(tạ/ha)
(triệu tấn)
2003
7.452.200
46,38
34,56
2004
7.453.000
48,35
36,14
2005
7.329.000
48,89
35,83
2006
2010
7.489.400
53,41
40,00
2011
7.655.440
55,38
42,39
2012
7.753.163
56,31
43,66
2013
7.902.808
55,72