ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN MINH SƠN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG
SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ
GIỐNG LÚA THUẦN CHẤT LƯỢNG
TẠI THỊ XÃ ĐÔNG TRIỀU, TỈNH QUẢNG NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

THÁI NGUYÊN - 2016

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN MINH SƠN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG
SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ
GIỐNG LÚA THUẦN CHẤT LƯỢNG
TẠI THỊ XÃ ĐÔNG TRIỀU, TỈNH QUẢNG NINH
Ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 60.62.01.10


Bằng tình cảm và lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới:
- Phòng Đào tạo và Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm, Đại
học Thái Nguyên; các thầy cô giáo đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và tạo mọi
điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình nghiên cứu học và tập tại trường.
- TS. Dương Thị Nguyên, giảng viên Khoa Nông học - Trường Đại học
Nông Lâm, Đại học Thái Nguyên, đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi
điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu thực hiện đề tài
và hoàn thành luận văn.
- Chính quyền địa phương nơi thực hiện đề tài, các cơ quan chuyên
môn của thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh đã tạo điều kiện cung cấp thông
tin, số liệu và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu.
- Bạn bè đồng nghiệp và những người thân trong gia đình đã động viên,
khích lệ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được tham gia học tập, nghiên cứu
và hoàn thành luận văn.
Xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 12 năm 2016
Tác giả

Nguyễn Minh Sơn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii

iv

1.5. Tình hình sản xuất lúa trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh .............................. 13
1.6. Tình hình sản xuất lúa gạo tại thị xã Đông Triều .................................... 15
Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 18
2.1. Vâ ̣t liê ̣u nghiên cứu .................................................................................. 18
2.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 20
2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 20
2.4. Địa điểm và thời gian tiến hành ............................................................... 20
2.5. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 20
2.6. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi ...................................................... 22
2.6.1. Một số chỉ tiêu về đặc điểm nông sinh học ........................................... 22
2.6.2. Đánh giá khả năng chống chịu với một số loại sâu, bệnh hại chính
và khả năng chịu lạnh của các giống lúa thí nghiệm .......................... 25
2.6.3. Chỉ tiêu cấu thành năng suất và năng suất ............................................ 28
2.6.4. Đánh giá chất lượng bộ giống lúa khảo nghiệm ................................... 28
2.7. Phương pháp sử lý số liệu ........................................................................ 30
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 31
3.1. Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của các giống lúa thí nghiê ̣m
trong vụ Mùa 2015 và vụ Xuân 2016 tại thị xã Đông Triều, tỉnh
Quảng Ninh ......................................................................................... 31
3.1.1. Đặc điểm hình thái của các giống lúa thí nghiệm ................................. 31
3.1.2. Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của các giống lúa thí nghiệm ....... 34
3.2. Khả năng chống chịu với một số loại sâu, bệnh hại chính và điều
kiện lạnh của các giống thí nghiệm trong vụ Mùa 2015 và vụ
Xuân 2016 tại thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh ........................... 45
3.3. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí
nghiệm trong vụ Mùa 2015 và vụ Xuân 2016 tại thị xã Đông
Triều, tỉnh Quảng Ninh ....................................................................... 51
3.4. Chất lượng gạo và chất lượng cơm của các giống lúa thí nghiệm

Diện tích

Đ/c

Đối chứng

FAO

Food and Agriculture Organization of the United Nations - Tổ
chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

LSD

Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa.

NS

Năng suất

P

Xác xuất

P 1.000

Khối lượng 1.000 hạt

TB

Trung bình

2011 - 2016 ........................................................................... 15

Bảng 1.5.

Cơ cấu và năng suất các giống lúa ở thị xã Đông Triều vụ
Mùa 2015 và vụ Xuân năm 2016 ............................................... 17

Bảng 2.1.

Danh sách giống sử dụng trong nghiên cứu ............................... 18

Bảng 3.1.

Một số đặc điểm hình thái của các giống thí nghiệm trong
vụ Mùa 2015 và vụ Xuân 2016 tại Đông Triều, Quảng Ninh .... 33

Bảng 3.2.

Đặc điểm nông ho ̣c các giống lúa trong vụ Mùa 2015 và vụ
Xuân 2016 tại thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh ................... 37

Bảng 3.3.

Khả năng đẻ nhánh của giống lúa thí nghiệm trong vụ Mùa
2015 và vụ Xuân 2016 tại Đông Triều, Quảng Ninh ................. 40

Bảng 3.4.

Đặc điểm sinh trưởng các giống khảo nghiệm trong vụ Mùa
2015 và vụ Xuân 2016 tại thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh ... 42


Bảng 3.9.

Chất lượng gạo của các giống lúa thí nghiệm trong vụ Mùa
2015 và vụ Xuân 2016 tại thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh ....59

Bảng 3.10. Chất lượng cơm của các giống lúa thí nghiệm trong vụ Mùa
2015 và vụ Xuân 2016 tại thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh ....61

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trên thế giới, cây lúa là một trong năm loại cây lương thực chính xếp
hàng thứ hai sau lúa mì. Ở Việt Nam, năm 2014, mặc dù diện tích trồng lúa
giảm 54 nghìn ha, nhưng do áp dụng các tiến bộ kỹ thuật nên năng suất đạt
57,7 tạ/ha (tăng 1,7 tạ/ha so với 2013), sản lượng lúa của Việt Nam đạt 45
triệu tấn (tăng 1 triệu tấn so với năm 2013). Đến tháng 12/2014, cả nước đã
xuất khẩu 5,95 triệu tấn gạo (Tổng cục Thống kê Việt Nam, 2015) [24].
Năm 2014, tổng diện tích trồng lúa của Quảng Ninh là 43.114,7 ha,
năng suất lúa bình quân đạt 54 tạ/ha, tổng sản lượng lương thực cả năm đạt
233.246,6 tấn bằng 100,2% so với năm 2013. Cơ cấu giống lúa của Quảng
Ninh bao gồm: (i) lúa chất lượng cao (Hương thơm, TBR, RVT, nếp,...) với
diện tích gieo cấy đạt 18.514 ha chiếm 43% toàn bộ diện tích lúa; (ii) lúa lai
các loại (Bồi tạp 49, Nhị ưu, Bắc ưu, Syn6,...) với diện tích 4.770 ha chiếm

2.2. Yêu cầu
- Đánh giá đặc điểm sinh trưởng phát triển của các giống lúa thuần
tham gia thí nghiệm.
- Đánh giá một số chỉ tiêu nông học của các giống tham gia thí nghiệm.
- Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh hại lúa chính và khả năng chịu
lạnh của các giống lúa thí nghiệm.
- Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các
giống lúa thí nghiệm.
- Đánh giá chất lượng gạo, cơm của các giống thí nghiệm.
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học để bổ sung giống lúa
thuần mới cho năng suất và chất lượng cao, phù hợp với điều kiện sinh thái
của tỉnh Quảng Ninh.
- Làm cơ sở khoa học để chọn lọc và nhân rộng các giống lúa chất
lượng có triển vọng tại địa phương.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




3

3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở để bổ sung một số giống lúa
thuần mới có chất lượng cao, chống chịu tốt vào cơ cấu giống cây trồng của
thị xã Đông Triều và một số vùng lân cận có điều kiện sinh thái tương tự.
Ngoài ra, kết quả của đề tài nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế của sản xuất
nông nghiệp, góp phần phát triển kinh tế - xã hội của thị xã Đông Triều, tỉnh
Quảng Ninh.

lúa lai: Nghi hương 2308, Thục hưng 6, Nam dương 99 và LC25… hay các
giống lúa thuần như: Bắc thơm số 7, Hương thơm số 1 và Khang dân 18 đã
được đưa cơ cấu giống thay thế các giống lúa cũ.
Tuy nhiên, Quảng Ninh vẫn cần có những giống lúa có khả năng chống
chịu tốt, đặc biệt là chịu lạnh trong điều kiện vụ Xuân, có thời gian sinh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




5

trưởng ngắn để thuận lợi cho việc bố trí vụ Mùa là điều hết sức cần thiết. Vì
vậy, cần lựa chọn thêm các giống lúa mới để bổ sung vào cơ cấu giống của
tỉnh Quảng Ninh nói chung và cho thị xã Đông Triều nói riêng.
1.2. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và ở Việt Nam
1.2.1. Tình hình sản xuất gạo trên thế giới
Trung Quốc và Ấn Độ là hai nước đứng đầu thế giới về sản lượng gạo
chiếm 22 - 31% tổng sản lượng gạo trên toàn thế giới. Trong năm 2015, sản
lượng gạo của Việt Nam chiếm 6% tổng sản lượng gạo của toàn thế giới.
(bảng 1.1) (FAO, 2015) [36].
Bảng 1.1. Sản lượng gạo của một số quốc gia trên thế giới
(Đơn vị: nghìn tấn)
Năm

Quốc Gia
2011

2012


Indonesia

36.500

36.550

36.300

35.760

36.300

Bangladesh

33.700

33.820

34.390

34.500

34.600

Việt Nam

27.152

27.537


Brazil

7.888

8.037

8.300

8.465

8.000

Nhật Bản

7.812

7.923

7.937

7.842

7.900

390.995

394.022

396.681



(nghìn ha)

(tạ/ha)

(nghìn tấn)

2005

7.329,2

48,9

35.832,9

2006

7.324,8

48,9

35.849,5

2007

7.207,4

49,9

35.942,7


42.398,5

2012

7.761,2

56,4

43.737,8

2013

7.902,5

55,7

44.039,1

2014

7.813,8

57,6

44.975,0

Sơ bộ 2015

7.834,9

các giống đều có độ bền thể gel ngắn hơn 60 mm (Bùi Chí Bửu, 2005) [4].
Nhu cầu tiêu dùng gạo tính bình quân trên đầu người của người Việt Nam sẽ
có xu hướng giảm đi nhưng yêu cầu chất lượng gạo ngày càng tăng lên
(Nguyễn Trọng Khanh và Nguyễn Văn Hoan, 2014) [9].
1.4. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa chất lượng trên thế giới và Việt Nam
1.4.1. Sản xuất lúa chất lượng trên thế giới
Trên thế giới, Ấn Độ, Pakistan, Thái Lan, Bangladesh, Nepal, Iran,
Afghanistan và Myanmar là những nước có những giống lúa thơm đặc sản
được đánh giá cao và bán giá cao trên thị trường trong nước và xuất khẩu
(Chaudhary, 2003) [33]. Jasmine được trồng nhiều ở Đông Bắc Thái Lan,
Basmati được trồng truyền thống ở phía Bắc và phía Tây Bắc của Ấn Độ và
Paskistan trong nhiều thế kỷ (Georges, 2013) [37]; giống lúa thơm Dubraj phổ
biến nhất tại thị trường Chattisgarh của Ấn Độ (Patnaik và cs., 2015) [51].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




8

Các giống lúa Japonica cũng đang được quan tâm bởi khả năng chịu
lạnh tốt và chất lượng gạo cao (Hill và cs., 2002) [41]. Trung Quốc là nước
đứng đầu thế giới về sản xuất lúa Japonica. EU cũng là nơi sản xuất chủ yếu
của lúa Japonica chiếm khoảng 65 - 70% tổng sản lượng gạo EU (Jena và
Hardy, 2012) [44].
1.4.2. Tình hình nghiên cứu giống lúa chất lượng trên thế giới
Giống lúa Basmati 370 được ra đời nhờ chọn lọc bằng kỹ thuật chọn
dòng thuần ở Kala Shah Kaku, Pakistan; đây là giống gạo thơm, chất lượng
tốt nhưng năng suất thấp. Từ những năm 1945, giống Khao Dawk Mali 105
đã được chọn lọc và đã trở thành giống xuất khẩu chủ lực của Thái Lan

dụng ngoài sản xuất phong phú hơn còn có nhiều giống lúa cải tiến chất lượng
như T10, Bắc thơm Số 7, Hương thơm số 1, HT6, LT2 và N46 (Nguyễn Xuân
Dũng và cs., 2013) [7].
Vùng Trung du và miền núi phía Bắc trong giai đoạn từ 2000 - 2010,
giá trị sản xuất ngành nông nghiệp tăng 73,58%, bình quân mỗi năm tăng
7,36% (Nguyễn Thanh Hải, 2013) [8]. Tuy diện tích trồng lúa không lớn
nhưng có những cánh đồng lớn như Mường Thanh ở tỉnh Điện Biên, Mường
Lò ở tỉnh Yên Bái với lợi thế về điều kiện tự nhiên để gieo trồng giống lúa
đặc sản chất lượng cao (Hoàng Công Mệnh và cs., 2013) [16]. Tại Văn Chấn,
Yên bái, các giống lúa đặc sản và chất lượng như Chiêm hương, Séng cù, Bắc
thơm số 7, Hương thơm số 1, Tẻ đỏ, Bao thai, ĐS 1, Nếp tan và Nếp cái hoa
vàng chiếm trên 54,6% diện tích lúa của huyện (Phòng Nông nghiệp và PTNT
huyện Văn Chấn, 2014) [21].
Như vậy, bộ giống lúa thơm chất lượng cao của Việt Nam cũng rất
phong phú, nhưng chưa chiếm được tỷ phần lớn trong xuất khẩu (Nguyễn
Công Thành, 2013) [59].
1.4.4. Định hướng sản xuất giống lúa của nước ta trong thời gian tới
Chọn tạo các giống lúa có chất lượng cao, đặc biệt là chất lượng dinh
dưỡng, chất lượng chế biến và có giá trị thương phẩm hàng hóa cao, có khả
năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện bất thuận, có đặc tính nông sinh học
phù hợp nhằm đáp ứng nhu cầu của sản xuất và người tiêu dùng trong và
ngoài nước (Lê Duy Thành và cs., 2010) [23].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




10




11

nguồn gốc xa nhau. Đánh giá độ thơm trên lá và nội nhũ thực hiện từ G0
(F12) đến G2 cho thấy, tính trạng mùi thơm không ổn định qua các thế hệ
nhân (Nguyễn Văn Mười và cs., 2009) [17].
Bằng phương pháp lai kết hợp nhiều bố mẹ đã chọn được giống lúa
thơm mới ST20 có thời gian sinh trường ngắn 115 ngày, cây thấp, tiềm năng
năng suất cao, hạt dài, hàm lượng amylose 12,4%, hàm lượng protein 10,84%,
cơm thơm đậm, mềm dẻo, có chứa gen thơm badh2.1, có hàm lượng chất 2acetyl-1-pyrroline (2-AP) (Trần Tấn Phương và cs., 2011) [19].
Kỹ thuật điện di SDS-PAGE protein đã được áp dụng để phân tích,
sàng lọc các giống lúa có nguồn gốc địa phương và các dòng lai và lựa chọn
được 11 giống/dòng gồm TPCT1, TPCT2, TPCT6, Jasmine 01, Jasmine 08,
Jasmine 10, VĐ20-03, VĐ20-07, VĐ20-17 và VĐ20-17. Các giống này có
mùi thơm, thời gian sinh trưởng ngắn, ít bị sâu bệnh, có năng suất cao, có hạt
gạo thon dài và chất lượng hạt gạo tốt (Phạm Văn Phượng và cs., 2011) [20].
Bằng kỹ thuật nuôi cấy bao phấn của 20 tổ hợp lai, các tổ hợp có tỷ lệ
tái sinh cao như IR64/OM 3536, OM 1490/Hoa lai, OM3536/IR75997-159
(Nguyễn Thị Lang và cs., 2012) [13].
1.4.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gạo
1.4.6.1. Yếu tố di truyền
Di truyền các tính trạng chất lượng ở cây lúa khá phức tạp, chịu tác
động nhiều của môi trường như tính thơm, hàm lượng amylose, nhiệt độ hóa
hồ, hàm lượng protein. Phân tích di truyền của các tính trạng chất lượng nhằm
hỗ trợ cho công tác chọn tạo giống chất lượng có cơ sở và dễ thành công hơn.
1.4.6.1. Tính thơm
Di truyền của tính trạng thơm khá phức tạp, tính thơm do 4 gen bổ sung
kiểm soát, trong đó một liên kết với màu sắc vỏ trấu và một liên kết với màu
sắc đỏ của mỏ hạt (Dhulappanavar, 1976) [35]. Tính thơm của lúa Tám Xuân

và Park, 1976) [39]. Alen Wxa nâng cao lượng amylose mạnh hơn so với Wxb
(Hsu và cs., 2014) [42]. Alen Wxb chiếm ưu thế trong các giống Japonica, các
giống Indica có chứa alen Wxa (Zhao và cs., 2010) [57].
1.4.6.4. Hàm lượng protein tổng số
Di truyền tính trạng protein do đa gen điều khiển và có hệ số di truyền
khá thấp, (Chang và Somrith, 1979) [32]. Giống có hàm lượng protein cao

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




13

thường liên kết với đặc tính thời gian sinh trưởng ngắn và khối lượng hạt nhẹ
(Nguyễn Thị Lang và Bùi Chí Bửu, 2005) [10].
1.4.6.5. Nhiệt độ hóa hồ
Nhiệt độ hóa hồ liên quan một phần với lượng amylose của tinh bột.
Nhiệt độ hóa hồ trung bình từ 70 - 74oC là tiêu chuẩn tối ưu cho phẩm chất
gạo tốt (Nguyễn Thị Lang và Bùi Chí Bửu, 2006) [12] và phụ thuộc vào môi
trường (Nguyễn Thị Lang và cs., 2005) [11].
1.4.6.6. Độ bền thể gel
Độ bền thể gel được kiểm soát bởi đơn gen, như gec a điều khiển độ bền
thể gel trung bình, gecb điều khiển độ bền thể gel mềm (Tang và cs., 1991)
[55]. Trong cùng một nhóm có hàm lượng amylose cao giống nhau (>25%),
giống lúa nào có độ bền thể gel mềm hơn, giống lúa đó được ưa chuộng nhiều
hơn (Khush và cs., 1979) [46].
1.5. Tình hình sản xuất lúa trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh
Tỉnh Quảng Ninh có tổng diện tích đất tự nhiên tính đến ngày 01/01/2016
là 610.233,5 ha; trong đó, đất sản xuất nông nghiệp là 49.454 ha, đất chuyên

Năm

2011

2012

2013

2014

2015

2016

17.200,0

17.160,0

17.226,0

17.176,0

17.044,9

16.952,0

55,1

54,4


25.288,0

44,1

46,6

45,8

45,5

46,5

46,8

Lúa Đông Xuân
Diện tích
(ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lượng
(tấn)
Lúa Mùa
Diện tích
(ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lượng
(tấn)

117.700,0 123.115,0 124.172,0 117.968,0 118.607,0 118.348,0

Bảng 1.4. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của Đông Triều
từ 2011 - 2016
Chỉ tiêu

Năm

Năm

Năm

Năm

Năm

Năm

2011

2012

2013

2014

2015

2016

4.541,40


32.149,00 27.393,00 28.174,00 26.916,00 26.209,00 27.951,00

Lúa Mùa
Diện tích
(ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lượng
(tấn)

4.942,00

4.961,00

4.906,00

4.903,00

4.866,00

4.710,00

52,18

55,70

50,30

51,00