Tài liệu Nghiên cứu khả năng thích ứng của một số giống lúa thuộc loài phụ japonica tại thành phố yên bái, tỉnh yên bái

1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM PHẠM THU HÀ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA CÓ TRIỂN VỌNG THUỘC LOÀI PHỤ JAPONICA TẠI THÀNH PHỐ YÊN BÁI, TỈNH YÊN BÁI Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số: 60.62.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Thái Nguyên, 2011 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM PHẠM THU HÀ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA CÓ TRIỂN VỌNG THUỘC LOÀI PHỤ JAPONICA TẠI THÀNH PHỐ YÊN BÁI, TỈNH YÊN BÁI Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số: 60.62.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. TRẦN NGỌC NGOẠN TS. ĐẶNG QUÝ NHÂN Thái Nguyên, 2011 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực, chƣa hề sử dụng cho bảo vệ một học vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho hoàn thành luận văn đều đã đƣợc cảm ơn. Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã đƣợc ghi rõ nguồn gốc tham khảo. Tác giả Phạm Thu Hà Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực tập thực hiện đề tài, tôi đã nhận đƣợc sự quan tâm, giúp đỡ của Ban giám hiệu, Khoa đào tạo sau đại học trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Thành ủy, UBND thành phố Yên Bái, Ủy ban nhân dân xã Tân Thịnh, Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật tỉnh Yên Bái. Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: GS.TS Trần Ngọc Ngoạn - phó Hiệu trƣởng, TS Đặng Quý Nhân Trƣờng Đại học Nông lâm Thái Nguyên là những ngƣời Thầy đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Ban giám hiệu, Khoa đào tạo sau đại học trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, và các thầy cô giáo đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập. Thành ủy, UBND thành phố Yên Bái, Ủy ban nhân dân xã Tân Thịnh, Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật tỉnh Yên Bái, cùng bạn bè đồng nghiệp và ngƣời thân đã quan tâm giúp đỡ và động viên tối trong quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin trân trọng cảm ơn ! Tác giả Phạm Thu Hà Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 MỤC LỤC MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 7 1. Đặt vấn đề ........................................................................................................... 8 2. Mục tiêu của đề tài ............................................................................................ 10 2.1 Mục tiêu tổng quát:……………………………………………………………...3 2.2 Mục tiêu cụ thể: ............................................................................................... 11 3. Ý nghĩa của đề tài .............................................................................................. 11 Chƣơng 1............................................................................................................... 12 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................................... 12 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài ............................................................................... 12 1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa trên thế giới .......................................... 14 1.2.1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới .............................................................. 14 1.2.2. Tình hình nghiên cứu lúa trên thế giới ......................................................... 19 1.2.3. Tình hình nghiên cứu giống lúa thuộc loài phụ Japonica trên thế giới................. 26 1.3. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa ở Việt Nam ........................................... 28 1.3.1. Tình hình sản xuất lúa trong nƣớc ................................................................ 28 1.3.2. Tình hình nghiên cứu lúa trong nƣớc ........................................................... 33 1.3.3. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống lúa chất lƣợng ở Việt Nam ................. 36 1.3.4. Tình hình sản xuất lúa gạo chất lƣợng cao ở Việt Nam ................................ 39 1.3.5. Tình hình nhập nội và sản xuất giống lúa thuộc loài phụ Japonica ..................... 40 Chƣơng 2............................................................................................................... 44 ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................ 44 2.1. Đối tƣợng, nội dung và địa điểm nghiên cứu................................................... 44 2.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu ................................................................................... 44 2.1.2. Nội dung nghiên cứu .................................................................................... 44 2.1.3.Thời gian, địa điểm tiến hành nghiên cứu ..................................................... 45 2.2. Bố trí thí nghiệm ............................................................................................ 45 2.3 Các chỉ tiêu cần theo dõi:…………………………………………… .38 2.3.1. Chỉ tiêu chất lƣợng mạ………………………………………………. . .38 2.3.2. Chỉ tiêu về khả năng đẻ nhánh ..................................................................... 47 2.3.3. Chiều cao cây cuối cùng .............................................................................. 47 2.3.4. Các chỉ tiêu về sâu bệnh hại ......................................................................... 47 2.3.5. Tính chịu lạnh ở giai đoạn mạ ...................................................................... 50 2.3.6. Tính chống đổ .............................................................................................. 50 2.3.7. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất ................................................ 50 2.3.8. Đánh giá phẩm chất, chất lƣợng các giống lúa ............................................ 51 2.3.9. Đánh giá hiệu quả kinh tế ............................................................................ 52 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 2.4. Phƣơng pháp sử lý số liệu ............................................................................... 52 Chƣơng 3............................................................................................................... 53 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................................... 53 3.2. Kết quả thí nghiệm so sánh ở vụ Mùa 2010 và vụ Xuân 2011 ......................... 55 3.2.1 Sinh trƣởng và phát triển của mạ .................................................................. 55 3.2.2. Các thời kỳ sinh trƣởng, phát triển của các giống lúa thí nghiệm .................. 57 3.2.3. Chiều cao cây của các giống lúa thí nghiệm ................................................. 59 3.2.4. Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm ......................................... 61 3.2.5. Khả năng chống chịu sâu bệnh chính hại lúa ................................................ 63 3.2.6 Tính chống đổ ............................................................................................... 65 3.2.7 Các yếu tố cấu thành năng suất lúa ............................................................... 65 3.2.7.1. Chiều dài bông .......................................................................................... 66 3.2.7.2. Số bông/m2 ............................................................................................... 67 3.2.7.3. Số hạt/bông ............................................................................................... 68 3.2.7.4. Số hạt chắc/bông ...................................................................................... 69 3.2.7.5. Khối lƣợng 1000 hạt ................................................................................. 69 3.2.7.6. Năng suất lý thuyết .................................................................................. 70 3.2.7.7. Năng suất thực thu của các giống lúa thí nghiệm ....................................... 71 3.3. Phẩm chất và chất lƣợng các giống lúa ........................................................... 72 3.3.1 Chất lƣợng xay xát ........................................................................................ 74 3.3.2. Chất lƣợng thƣơng trƣờng ............................................................................ 74 3.3.3. Chất lƣợng chế biến (chất lƣợng cơm) ......................................................... 75 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................... 76 1.Kết luận .............................................................................................................. 76 2. Đề nghị .............................................................................................................. 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 78 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 7 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ VÀ BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lƣợng lúa của thế giới từ năm 1995 -2009 ... 16 Bảng 1.2 Tình hình sản xuất lúa của 10 nƣớc đứng đầu thế giới năm 2009 ........... 19 Bảng 1.3: Diện tích, năng suất và sản lƣợng lúa của Việt Nam giai đoạn từ năm 1961 đến năm 2009 ............................................................................................... 32 Bảng 3.1:Tình hình sử dụng đất đai của Thành phố Yên Bái ................................. 53 Biểu đồ 3.1: Tình hình sử dụng đất đai của thành phố Yên Bái .............................. 53 Bảng 3.2. Diện tích, năng suất, sản lƣợng lúa giai đoạn 2005-2010 ...................... 54 Biểu đồ 3.2: Diện tích, năng suất, sản lƣợng lúa giai đoạn 2005-2010 ................... 54 Bảng 3.3. Sinh trƣởng và phát triển của mạ vụ Mùa 2010 và vụ Xuân 2011 .......... 56 Bảng 3.4. Các thời kỳ sinh trƣởng, phát triển của các giống lúa ............................. 58 Bảng 3.5. Chiều cao cây cuối cùng của các giống lúa thí nghiệm .......................... 60 Bảng 3.6. Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm vụ mùa 2010 ............. 61 Bảng 3.7. Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm vụ Xuân 2011 ............ 62 Bảng 3.8 Tình hình sâu bệnh hại các giống lúa thí nghiệm .................................... 64 Bảng 3.9: Các yếu tố cấu thành và năng suất của các giống lúa thí nghiệm vụ Mùa 2010 ...................................................................................................................... 66 Bảng 3.10: Các yếu tố cấu thành và năng suất của các giống lúa thí nghiệm .......... 67 vụ Xuân 2011 ........................................................................................................ 67 Biểu đồ 3.3: Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu .......................................... 72 Bảng 3.11. Chất lƣợng gạo của các giống lúa tham gia thí nghiệm ........................ 73 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 8 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Cây lúa (Oryza sativa . L) là cây trồng có từ lâu đời và gắn liền với quá trình phát triển của loài ngƣời. Từ buổi ban đầu của nền văn minh, cây lúa là cây đƣợc trồng gắn liền với quá trình phát triển của loài ngƣời và đã trở thành cây lƣơng thực chính của Châu Á nói chung, ngƣời Việt Nam ta nói riêng và có vai trò quan trọng trong nét văn hoá ẩm thực của dân tộc ta. Khi xã hội càng phát triển, nhu cầu ăn ngon của ngƣời dân ngày càng tăng vì cây lúa đã trở thành nhu cầu không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày của ngƣời dân trong và ngoài nƣớc. Diện tích trồng lúa trên thế giới không ngừng tăng, hiện có khoảng 154 triệu ha. Tổng sản lƣợng lúa gạo đạt trên 615 triệu tấn, cung cấp cho cả thế giới [FAO STAT 2005]. Tại Việt Nam từ khi giành đƣợc độc lập (1945) đến nay, diện tích trồng lúa gạo không ngừng đƣợc mở rộng, năng suất ngày càng tăng, nhân dân ta có truyền thống cần cù trong lao động, thông minh sáng tạo trong thực hiện lao động sản xuất, biết tận dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất để không ngừng nâng cao năng suất của lúa gạo. Từ những năm đầu thực hiện công cuộc đổi mới của đất nƣớc (1986) chúng ta vẫn nằm trong các nƣớc thiếu lƣơng thực trầm trọng, song với đƣờng lối đổi mới của Đảng ngành nông nghiệp đã có bƣớc khởi sắc, chúng ta từ một nƣớc nhập khẩu lƣơng thực đã trở thành nƣớc xuất khẩu lƣơng thực đứng thứ 2 thế giới (sau Thái Lan). Thành phố Yên Bái là đô thị loại 2, là trung tâm chính trị, kinh tế của tỉnh Yên Bái. Thành phố Yên Bái có dân số 94.915 ngƣời, đời sống vật chất không ngừng nâng cao, nhu cầu lƣơng thực ngày càng tăng theo xu hƣớng sử dụng gạo có chất lƣợng trong bữa ăn hàng ngày của ngƣời dân đô thị. Nhƣng hiện tại mới có vài nơi gieo trồng lúa có chất lƣợng cao với quy mô nhỏ hẹp với tổng diện tích ƣớc khoảng 80 ha, số lƣợng này chỉ đủ cung cấp cho nhu cầu tiêu dùng tại chỗ từ 5-10%, còn lại toàn bộ lƣợng thiếu hụt phải nhập từ các tỉnh lân Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 9 cận khác. Trong khi đó đất đai Yên Bái màu mỡ, lao động dƣ thừa, khí hậu ôn hoà phù hợp cho mở rộng, phát triển diện tích lúa có triển vọng về năng suất và chất lƣợng. Sở dĩ chúng ta chƣa khai thác lợi thế về tiềm năng và thị trƣờng tiêu thụ bởi những năm qua chúng ta chƣa có đề tài nghiên cứu và ứng dụng đƣa các giống lúa có năng suất cao, chất lƣợng tốt vào sản suất và nâng cao hiệu quả kinh tế trên đơn vị diện tích. Ngƣời dân chủ yếu trồng lúa bằng những giống lúa thuần, theo tính chất tự phát, thiếu bộ giống tốt, thiếu kỹ thuật, thiếu định hƣớng từ các cơ quan quản lý và các nhà chuyên môn, do đó diện tích lúa chất lƣợng tại thành phố Yên Bái còn ít, năng suất thấp vì vậy hiệu quả kinh tế đem lại không cao. Cơ cấu giống lúa nhất là giống chất lƣợng có giá thành cao, có hiệu quả kinh tế tại địa bàn Thành phố còn đơn điệu, chƣa có nhiều giống có năng suất cao, chất lƣợng tốt phù hợp với thị hiếu ngƣời tiêu dùng, ổn định và có thể sản xuất bền vững, đảm bảo đáp ứng đƣợc mục tiêu chung của xã hội. Thành phố Yên Bái có diện tích đất tự nhiên 10.815 ha, trong đó diện tích đất nông nghiệp là 2.833 ha, đất 2 vụ lúa có 728 ha. Hàng năm diện tích đất 2 vụ ở Thành phố Yên Bái thƣờng đƣợc trồng 2 vụ lúa nƣớc vào vụ Xuân và vụ Mùa. Việc khai thác và sử dụng đất 2 vụ trong vụ Xuân và vụ Mùa hiện nay ở Thành phố Yên Bái đang đƣợc thúc đẩy theo hƣớng chuyển dịch cơ cấu sản xuất, nhằm nâng cao năng suất, chất lƣợng và hiệu quả kinh tế góp phần không nhỏ trong công cuộc xoá đói giảm nghèo của Thành phố, giải quyết vấn đề lƣơng thực nhất là gạo có chất lƣợng cho ngƣời dân tại địa phƣơng và các vùng lân cận, tận dụng nguồn lao động nông nhàn sẵn có, ngoài ra khai thác đất 2 vụ gieo trồng bằng các giống lúa triển vọng cũng góp phần làm thay đổi tập quán, phƣơng thức sản xuất tự cung, tự cấp, chuyển sang sản xuất hàng hoá của một bộ phận nông dân nông thôn, đó là những mặt tích cực mà việc chuyển dịch cơ cấu sản xuất nhất là chuyển dịch cơ cấu giống lúa trong nông nghiệp đem lại cho nông dân. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 Tuy nhiên do bƣớc đầu triển khai thực hiện việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng nhất là giống lúa có triển vọng còn gặp phải khó khăn đó là thay đổi tập quán lâu đời của ngƣời dân khi họ chỉ biết sản xuất ra các sản phẩm tự cung, tự cấp, họ ít quan tâm đến sản xuất hàng hoá. Vì vậy ngƣời dân còn đang lúng túng chƣa tìm ra đƣợc giống lúa có triển vọng về năng suất và chất lƣợng, có giá trị kinh tế vào sản xuất. Mục tiêu phấn đấu trong thời gian tới là góp phần nâng cao thu nhập cho nông dân trên đơn vị diện tích, thực hiện thành công chủ trƣơng chuyển dịch cơ cấu cây trồng trong vụ Xuân và vụ Mùa tiến tới khai thác các cây trồng vụ đông. Xây dựng thành công mô hình những cánh đồng đạt và vƣợt 50 triệu đồng trên 1 ha theo phong trào thi đua mà ngành nông nghiệp phát động. Để thực hiện chủ trƣơng của Thành uỷ, Uỷ ban nhân dân Thành phố Yên Bái về thực hiện chủ trƣơng chuyển dịch cơ cấu cây trồng theo hƣớng mở rộng diện tích gieo cây lúa có triển vọng nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế trên đơn vị diện tích, góp phần cung cấp lƣơng thực lúa gạo chất lƣợng phục vụ cho tiêu dùng tại chỗ, theo hƣớng đó Thành phố Yên Bái cũng cần có vùng chuyên canh gieo cấy lúa triển vọng về năng suất khá và chất lƣợng tốt, có hiệu quả kinh tế, để thoả mãn cho nhu cầu tiêu dùng tại chỗ và cung cấp cho 1 số tỉnh bạn, Hà Nội và có thể tham gia vào chƣơng trình xuất khẩu chung của toàn ngành. Tuy nhiên muốn làm đƣợc điều đó, trƣớc hết cần phải có nghiên cứu thử nghiệm ban đầu để làm mô hình khuyến cáo mở rộng. Xuất phát từ tình hình trên chúng tôi thực hiện đề tài:"Nghiên cứu khả năng thích ứng của một số giống lúa thuộc loài phụ Japonica tại Thành phố Yên Bái, tỉnh Yên Bái" 2. Mục tiêu của đề tài 2.1 Mục tiêu tổng quát: - Đánh giá khả năng thích ứng của một số giống lúa thuần thuộc loài phụ Japonica trong vụ mùa và vụ xuân nhằm bƣớc đầu xác định đƣợc giống có khả năng đạt năng suất cao và phù hợp với điều kiện của tỉnh Yên Bái để khuyến cáo phát triển bổ sung cơ cấu giống lúa của địa phƣơng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 11 2.2 Mục tiêu cụ thể: - Đánh giá khả năng sinh trƣởng và phát triển của một số giống lúa thuần thuộc loài phụ Japonica trong vụ mùa 2010 và vụ xuân 2011 - Đánh giá khả năng chống chịu sâu, bệnh của các giống lúa thuần thuộc loài phụ Japonica trong vụ mùa 2010 và vụ xuân 2011. - Đánh giá khả năng cho năng suất của các giống lúa thí nghiệm trong vụ mùa 2010 và vụ xuân 2011. - Đánh giá chất lƣợng gạo bằng phƣơng pháp phân tích hoá học và kết hợp với đánh giá cảm quan. 3. Ý nghĩa của đề tài * Ý nghĩa khoa học - Nghiên cứu xác định đƣợc thời gian sinh trƣởng, phát triển, khả năng thích ứng của các giống lúa thuần thuộc loài phụ Japonica. - Là cơ sở cho việc đề xuất chuyển dịch cơ cấu giống cây trồng theo hƣớng sản xuất hàng hoá. * Ý nghĩa thực tiễn - Lựa chọn đƣợc một vài giống lúa có chất lƣợng, có hiệu quả kinh tế cao, khuyến cáo nhân rộng mô hình với quy mô hợp lý. - Góp phần định hƣớng cho nông dân chuyển từ sản xuất tự cung, tự cấp, sang sản xuất hàng hoá. - Đa dạng hoá thêm các giống lúa chất lƣợng tại địa phƣơng. - Đề tài mang tính ứng dụng cao, đƣợc ứng dụng vào thực tiễn sản xuất, góp phần làm thay đổi tập quán sản xuất tự cung, tự cấp, chuyển sang sản xuất hàng hoá của nông dân. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 12 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Trong điều kiện tự nhiên, khí hậu, thổ nhƣỡng cần có những giống cây trồng tốt phù hợp với điều kiện canh tác. Vì vậy một trong những biện pháp kinh tế kỹ thuật nhằm tận dụng các điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội, là bố trí cơ cấu cây trồng phù hợp với một vùng hay một đơn vị sản xuất nông nghiệp. Trong việc xác định giống cây trồng hợp lý đạt hiệu quả kinh tế cao, đất đai là một trong những căn cứ quan trọng sau điều kiện khí hậu, cho nên cần phải nắm vững mối quan hệ giữa một nhóm cây trồng với đặc điểm đất đai thì mới xác định đƣợc cơ cấu cây trồng hợp lý, đạt hiệu quả kinh tế cao. Giống là tƣ liệu sản xuất vô cùng quan trọng trong sản xuất nông nghiệp, cũng nhƣ đất đai, phân bón và công cụ sản xuất.Nếu không có giống thì không thể sản xuất ra một loại nông sản nào. Ngày nay, quan niệm “nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống” đã không còn phù hợp nữa. Nếu xếp giống vào hệ thống các khâu kỹ thuật canh tác thì giống tốt phải đƣợc xếp vào vị trí trung tâm. Trong những năm gần đây, sản lƣợng lƣơng thực ở một số nƣớc tăng lên khá nhanh, chủ yếu nhờ áp dụng trên quy mô lớn các biện pháp kỹ thuật nông nghiệp thích hợp mà chủ yếu là cải tiến giống. Vì giống lúa là một trong những điều kiện quyết định đến năng suất và phẩm chất của sản phẩm thu hoạch. Theo Thanh Tri-1987 [20] giống lúa là một trong những biện pháp quan trọng trong việc tăng năng suất sản lƣợng lƣơng thực, trong thực tiễn sản xuất ở nhiều địa phƣơng nếu có cơ cấu giống phù hợp với điều kiện tự nhiên và sử dụng loại giống có độ thuần cao, phẩm chất giống tốt thì có thể nâng cao đƣợc năng suất lúa lên từ 15-20% trở lên . Các giống lúa khác nhau có khả năng thích ứng với điều kiện sinh thái, thổ nhƣỡng ở mỗi vùng khác nhau. Để xác định đƣợc giống tốt cho một vùng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 13 sản xuất nào đó cần phải tiến hành khảo nghiệm, gieo cấy thử nghiệm qua một vài vụ sản xuất để đánh giá khả năng thích ứng của giống đó. Do đó việc xác định tính thích nghi của giống nào đó trƣớc khi đƣa ra sản xuất trên diện tích rộng phải tiến hành bố trí gieo trồng tại nhiều vùng có đặc điểm sinh thái khác nhau nhằm đánh giá khả năng thích ứng, độ đồng đều, tính ổn định, khả năng chống chịu sâu, bệnh, mức độ chịu đất chua mặn, khả năng cho năng suất, hiệu quả kinh tế của giống đó so với các giống đang gieo trồng đại trà hiện có tại một khu vực hoặc một địa phƣơng nào đó. Ở đề tài này với mục tiêu đánh giá khả năng thích ứng của một số giống lúa có triển vọng thuộc loài phụ Japonica với mục đích chuyển dịch cơ cấu cây trồng có giá trị, thay thế những cây trồng hiện có chƣa đáp ứng đƣợc nhu cầu thực tiễn, cải tiến để đƣa giống lúa có năng suất cao, chất lƣợng tốt vào sản xuất phù hợp với điều kiện của nông dân và vùng sinh thái. Cần phải tạo ra các giống lúa triển vọng, tạo ra sản phẩm hàng hoá, sử dụng hợp lý phân bón, thuốc trừ sâu, giống mới có triển vọng song vẫn đảm bảo có năng suất khá, sử dụng nƣớc tƣới và các biện pháp kỹ thuật không khác nhiều so với tập quán canh tác của địa phƣơng. Đối với lúa trong sản xuất hiện nay khi đƣa giống mới vào sản xuất ngƣời ta thƣờng quan tâm đến thị hiếu ngƣời tiêu dùng và việc tiêu thụ sản phẩm đó ra sao. Trong thực tế sản xuất thì mỗi giống lúa đều có ƣu, nhƣợc điểm song sự chuyển dịch cơ cấu giống lúa nhƣ thế nào để giải quyết đƣợc nhu cầu cấp bách của ngƣời dân nghèo mà vẫn có lợi về mặt tài chính, đem lại hiệu quả kinh tế cao và phù hợp với đặc điểm của vùng sản xuất, của một không gian, thời gian nhất định và đƣợc ngƣời nông dân chấp nhận và mở rộng. Cơ cấu các giống lúa đang đƣợc gieo trồng đƣợc chọn dựa trên lợi ích cho đa số ngƣời dân, cơ cấu các giống lúa triển vọng phải đƣợc bố trí hợp lý, có độ an toàn, xác suất gặp rủi ro thấp nhất, phù hợp với tập quán canh tác của địa phƣơng, đảm bảo an toàn hệ sinh thái trong vùng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 14 1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa trên thế giới Trải qua các thời kỳ cách mạng từ khi thành lập đến nay, Đảng ta luôn khẳng định tầm quan trọng của vấn đề nông dân, nông nghiệp và nông thôn. Công cuộc đổi mới do Đảng ta khởi xƣớng và lãnh đạo trong những năm qua cũng lấy nông nghiệp làm mặt trận hàng đầu và là khâu đột phá. Chỉ thị 100 của ban Bí thƣ (khoá IV), Nghị quyết 10 của Bộ Chính trị (khoá VI) đƣợc triển khai đã đƣa đến những thành tựu to lớn trong nông nghiệp, nông thôn nƣớc ta. (Chủ trƣơng chính sách của Đảng và nhà nƣớc về tiếp tục đổi mới và phát triển nông nghiệp - nông thôn) [Website: Faostat.fao.org] Ngày nay trong cơ chế thị trƣờng, Đảng và Nhà nƣớc có chủ trƣơng phát triển kinh tế nông nghiệp bằng việc thâm canh tăng vụ, ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất trong đó vấn đề tiến bộ về giống đƣợc đặc biệt quan tâm. Trong những năm gần đây thực hiện chủ trƣơng chuyển dịch cơ cấu cây trồng trong nông nghiệp nhằm nâng cao năng suất, chất lƣợng và hiệu quả kinh tế, Nhà nƣớc luôn khuyến khích và mong muốn sản phẩm của nông dân phải trở thành hàng hoá và ngƣời nông dân phải có thu nhập ổn định. Chuyển dịch cơ cấu cây trồng nhất là cơ cấu giống lúa cần khuyến khích sự phát triển theo hƣớng nằm trong khuôn khổ của sự kết hợp của 4 nhà: Nhà nƣớc, nhà Doanh nghiệp, nhà Khoa học và nhà nông. Sản phẩm làm ra phục vụ cho thị trƣờng hay nói cách khác sản xuất ra sản phẩm theo tiếng gọi của thị trƣờng, đảm bảo thu nhập cho ngƣời nông dân. 1.2.1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới Dân số thế giới không ngừng tăng cao. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về lƣơng thực, sản xuất lúa gạo trong vài thập kỷ gần đây đã có mức tăng trƣởng đáng kể, nhƣng phân bố không đều do các trở ngại về tiếp cận lƣơng thực, thu nhập quốc gia và thu nhập của hộ gia đình không đủ để mua lƣơng thực, sự bất ổn giữa cung cầu, thiệt hại do thiên tai mang lại là những nhân tố khiến cho vấn đề lƣơng thực trở nên cấp thiết hơn lúc nào hết. Tuy tổng sản lƣợng lúa không ngừng đƣợc gia tăng, năm sau cao hơn năm trƣớc nhƣng dân Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 15 số tăng nhanh hơn, nhất là ở các nƣớc đang phát triển, nên lƣơng thực vẫn là vấn đề cấp bách phải quan tâm trong những năm trƣớc mắt cũng nhƣ lâu dài. Cây lúa là một loại cây ngũ cốc có lịch sử lâu đời, trải qua một quá trình biến đổi và chọn lọc từ cây lúa dại thành cây lúa ngày nay. Cây lúa có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới, có khả năng thích nghi rộng nên cây lúa có thể trồng ở nhiều vùng khí hậu khác nhau và đƣợc trồng ở nhiều nơi trên thế giới. Cây lúa trên thế giới đƣợc trồng ở 5 vùng đất chính là: Vùng chủ động tƣới tiêu, vùng đất thấp chịu nƣớc trời, vùng đất cao, vùng ngập nƣớc, vùng đất ngập do thủy triều. Có khoảng 80 triệu ha hoặc 55% diện tích đất trồng lúa của thế giới đƣợc tƣới tiêu chủ động trong suốt vụ gieo trồng. Ngƣời ta ƣớc tính khoảng 75% sản lƣợng lúa của thế giới thu từ các vùng đƣợc tƣới tiêu này. Diện tích lúa của thế giới vào khoảng 150 triệu ha hàng năm (chiếm 11% đất gieo trồng của thế giới) [19]. Trên thế giới có khoảng trên 100 nƣớc đang trồng lúa thì đa số nằm ở Châu Á. Cây lúa gắn bó mật thiết với các quốc gia thuộc Đông Nam Á và Nam Á, trải rộng từ Pakistan đến Nhật Bản. Trong số 25 nƣớc sản xuất lúa chính của thế giới có 17 nƣớc nằm trong vùng này và 8 nƣớc nằm ngoài vùng (Jay Maclean, 1985). Trên 85% sản lƣợng lúa trên thế giới phụ thuộc 8 nƣớc mà những nƣớc này đều tập trung ở Châu Á (gồm Trung Quốc, Ấn Độ, Indonexia, Banladesh, Việt Nam, Thái Lan, Myanmar và Nhật Bản) [4]. Từ năm 1995 đến nay diện tích, năng suất và sản lƣợng lúa trên thế giới có tăng nhƣng với mức độ chậm, thậm chí sản lƣợng năm 2003 thấp hơn năm 1999. Bởi vì giai đoạn này trình độ sản xuất lúa của nhiều nƣớc trên thế giới đã phát triển tƣơng đối cao, một số nƣớc năng suất đã vƣợt trần, diện tích khai hoang đã hết, tốc độ chuyển đổi cơ cấu cây trồng tăng, đô thị hoá diễn ra nhanh chóng. Chúng ta thấy đƣợc điều này qua bảng 1.1. Cây lúa còn đƣợc trồng ở nhiều nƣớc khác trên thế giới. Riêng khối châu Âu có 10 nƣớc trồng lúa, với sản lƣợng của tất cả các vùng là 3,2 triệu tấn (1992), chiếm 0,6% sản lƣợng lúa thế giới, ở Châu Phi ngƣời ta cũng đã tự túc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 16 đƣợc 2/3 nhu cầu lƣơng thực bằng lúa gạo, với năng suất chỉ bằng 40% năng suất bình quân của thế giới, số còn lại phải nhập khẩu [12]. Diện tích, năng suất và sản lƣợng lúa ngày một tăng nhƣng tốc độ tăng diện tích chậm hơn nhiều so với tốc độ tăng sản lƣợng, nhƣ vậy sản lƣợng tăng là do tăng năng suất là chủ yếu. Trong những năm gần đây, do việc sử dụng các giống lúa mới cộng với việc áp dụng các biện pháp canh tác và bố trí cơ cấu các trà lúa hợp lý, làm cho sản lƣợng lúa tăng một cách đáng kể ở hầu hết các quốc gia trồng lúa. Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lƣợng lúa của thế giới từ năm 1995 -2009 Năm Diện tích (triệu ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (triệu tấn) 1995 149,490 36,6 547,133 1996 150,171 37,8 567,646 1997 150,999 38,2 576,816 1998 151,678 38,2 579,409 1999 156,944 38,9 610,512 2000 154,106 38,8 597,931 2001 151,966 39,3 597,226 2002 147,700 39,1 577,507 2003 149,208 39,0 581,911 2004 151,027 40,2 607,128 2005 153,511 40,0 614,044 2006 156,300 41,2 644,100 2007 156,950 41,5 651,700 2008 158,955 43,1 685,013 2009 158,300 43,3 685,240 Nguồn: FAO STAT 2010 Tuy vậy, trong tƣơng lai, sản lƣợng lúa của thế giới sẽ phải tăng ở mức 1,6%/năm giai đoạn 2000-2025 mới đáp ứng nhu cầu dân số ngày càng tăng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 17 của thế giới. Đối với những nƣớc đứng đầu về sản xuất lúa của Châu Á thì tỷ lệ tăng này đòi hỏi ở mức 2,0%/năm. Đây là nhiệm vụ không dễ của các nhà hoạch định chính sách và các nhà khoa học trong thời gian tới. Sản lƣợng lúa gạo trong vài thập kỷ gần đây tăng đáng kể: Năm 1970, sản lƣợng lúa chỉ là 308,8 triệu tấn. Năm 2001, diện tích lúa của thế giới là 151,966 triệu ha, năng suất 39,3 tạ/ha, sản lƣợng đạt 597,226 triệu tấn. Đến năm 2002 đạt 577,507 triệu tấn. Năm 2003 đạt 581,911 triệu tấn, năm 2004 đạt 607,128 triệu tấn và đến năm 2005 đạt 614,044 triệu tấn. Năm 2006 đạt 644,100 triệu tấn. Năm 2007 tăng lên 651,7 triệu tấn. Sản lƣợng đạt 685,013 triệu tấn năm 2008. Năm 2009 tiếp tục tăng lên 685,240 triệu tấn.[14] Ở Trung Quốc, trong các loại cây lƣơng thực (gồm lúa, tiểu mạch, ngô, đậu và khoai) thì cây lúa nƣớc là loại cây lƣơng thực chủ yếu, sản lƣợng chiếm khoảng 40% tổng sản lƣợng lƣơng thực trong cả nƣớc. Diện tích trồng lúa nƣớc chủ yếu ở các vùng lƣu vực sông Trƣờng Giang, vùng Hoa Nam và vùng cao nguyên Vân Quý. Năm 2003, Trung Quốc đã tích cực điều chỉnh cơ cấu nông nghiệp và nông thôn mang tính chiến lƣợc. Diện tích lúa mạch hè thu đạt 100 triệu mẫu, tăng 15 triệu mẫu so với năm 2002, diện tích giống lúa ngắn ngày chất lƣợng cao tăng 70%. Tuy nhiên, dự đoán trong năm 2004 lƣợng gạo trong nƣớc của Trung Quốc vẫn không đủ cầu. Từ tháng 9 năm 2003 tới tháng 6 năm 2004, giá gạo bán liên tục tăng ở đất nƣớc này. Để giảm áp lực về thiếu lƣơng thực, Trung Quốc đang có chính sách khuyến khích thúc đẩy nông dân tích cực sản xuất mở rộng diện tích trồng lúa, gia tăng sản lƣợng và quan tâm đến vấn đề chất lƣợng lúa gạo. Quốc vụ viện Trung Quốc đã quyết định giao cho Tài chính Trung Ƣơng hỗ trợ cung cấp giống lúa ngắn ngày chất lƣợng cao cho 7 tỉnh Hồ Nam, Hồ Bắc, Giang Tây, An Huy, Hắc Long Giang, Cát Lâm và Liêu Ninh với trị giá 450 triệu NDT (đồng nhân dân tệ) nhằm giúp nông dân có giống tốt để sản xuất. Trung Quốc đang có dự kiến Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 18 mở rộng phạm vi và qui mô thí điểm hỗ trợ lai tạo giống tốt và khởi động chƣơng trình lƣơng thực chất lƣợng cao. Năm 2009 diện tích trồng lúa ở Trung Quốc là 29,88 triệu ha, năng suất đạt 65,82 tạ/ha còn sản lƣợng đạt 196,68 triệu tấn[14] Ở Thái Lan, lúa là cây lƣơng thực quan trọng nhất. Lúa đƣợc trồng rải rác ở các vùng và phân bố nhƣ sau: Gần 1/2 diện tích đất lúa ở vùng Đông Bắc, khoảng 1/5 ở miền Trung, 1/5 ở miền Bắc và vùng núi phía Nam chỉ có 6%. Tổng diện tích đất lúa vào khoảng 10 triệu ha, trong đó 1/4 đƣợc tƣới tiêu. Sản lƣợng lúa bị hạn chế, dao động xung quanh 20 triệu tấn/năm kể từ 1985, đến năm 2009 sản lƣợng đạt 31,46 triệu tấn [14] Indonesia là nƣớc có diện tích trồng lúa khá lớn trong tốp 10 nƣớc đứng đầu thế giới. 70% đất trồng lúa đƣợc tƣới tiêu với 2 vụ lúa/ năm. Việc sử dụng các giống lúa cải tiến có năng suất cao ở đây đƣợc tăng cƣờng đáng kể. Trên 85% diện tích lúa đƣợc trồng bằng các giống lúa mới. Tuy nhiên, đất trồng lúa ở đây đang bị lấn dần do xây dựng nhà cửa và phát triển khu công nghiệp. Trƣớc kia, Indonesia là một nƣớc thiếu lƣơng thực, vào cuối những năm 1980 nƣớc này đã xuất khẩu đƣợc lƣợng nhỏ sau đó lại trở lại tình trạng nhập khẩu gạo. Tổng diện tích đất lúa vào khoảng 12 triệu ha, năm 2001 năng suất đạt 43,8 tạ/ha, đến năm 2009 năng suất đạt 49,98 tạ/ha và sản lƣợng 64,39 triệu tấn diện tích đã tăng lên 12,88 triệu ha. [14] Myanmar có 52% diện tích đất lúa là vùng đất thấp chịu nƣớc trời, 18% đất thấp có tƣới tiêu. Lúa ngập nƣớc đƣợc trồng khoảng 24% và đất cao chỉ chiếm 6%. Năm 2008 diện tích đất lúa 8,2 triệu ha, sản lƣợng 30,5 triệu tấn . Năm 2009 diện tích đất lúa giảm xuống 8,0 triệu ha nhƣng sản lƣợng lại tăng 32,68 triệu tấn. Hiện nay Myanmar đang tăng cƣờng sản xuất lúa với các loại giống cải tiến có năng suất cao. Các nhà khoa học ở đây đã tích cực thu nhập nguồn vật liệu từ INGER và nguồn gen lúa cổ truyền địa phƣơng để lai tạo, chọn lọc ra các giống lúa tốt. Myanmar hiện đang đạt năng suất lúa ở mức 40,85 tấn/ha. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 19 Philippines tăng cƣờng sử dụng các giống lúa mới. Diện tích trồng các giống mới tăng lên 87% vào năm 1991. Năng suất lúa bình quân đạt 3,0 tấn/ha năm 2000 và đến năm 2008 tăng lên 3,7 tấn/ha. Sản lƣợng lúa tăng từ 12,4 triệu tấn năm 2000 lên 16,8 triệu tấn năm 2008. Năng suất giảm xuống 3,55 tấn/ha và đồng thời sản lƣợng giảm xuống 16,2 triệu tấn vào năm 2009[14]. Ấn Độ, năm 2002 - 2003 sản lƣợng gạo là 72,7 triệu tấn, giảm 20,42 triệu tấn, tƣơng đƣơng 21,94% so với năm 2001 - 2002. Một trong những lý do của sự giảm sụt sản lƣợng là do thời tiết xấu ở nhiều vùng nhƣ hạn, lụt, sâu bệnh. Tuy nhiên đến năm 2003 - 2004, Ấn Độ đƣợc mùa và sản lƣợng gạo của Ấn Độ đã đạt 87,94 triệu tấn, tăng 15,28 triệu tấn so với năm 2002 - 2003. Đến năm 2008 sản lƣợng lúa của Ấn Độ đạt 148,26 triệu tấn. Nhƣng đến 2009 thì sản lƣợng lúa của Ấn Độ chỉ đạt 133,7 triệu tấn[14]. Bảng 1.2 Tình hình sản xuất lúa của 10 nƣớc đứng đầu thế giới năm 2009 Diện tích Năng suất Sản lƣợng ( triệu ha ) ( tạ / ha ) ( triệu tấn) Trung Quốc 29,881 65,82 196,681 Ấn Độ 41,850 31,94 133,700 Indonexia 12,883 49,98 64,398 Băngladesh 11,354 42,03 47,72 Việt Nam 7,440 52,27 38,895 Thái Lan 10,963 28,69 31,462 Myanma 8,000 40,85 32,682 Philippin 4,532 35,88 16,266 Braxin 2,872 44,05 12,65 Tên nƣớc Nhật Bản 1,624 65,22 10,59 [14] ( Nguồn: FAOSTAT, 2010 ) 1.2.2. Tình hình nghiên cứu lúa trên thế giới Trên thế giới ngƣời ta quan tâm đến việc bảo tồn nguồn gen nói Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 20 chung, và nguồn gen cây lúa nói riêng. Ngay từ những năm 1924 Viện nghiên cứu cây trồng Liên Xô (cũ) đã đƣợc thành lập, nhiệm vụ chính là thu nhập và đánh giá bảo tồn nguồn gen cây trồng. Tổ chức Lƣơng thực và nông nghiệp Thế giới (FAO) đã tổng hợp các kết quả nghiên cứu và đề ra phƣơng hƣớng thúc đẩy việc xây dựng ngân hàng gen phục vụ cho việc giữ gìn tài nguyên thiên nhiên nhằm phục vụ lợi ích lâu dài của nhân loại. Trong vùng nhiệt đới và á nhiệt đới đã hình thành nhiều tổ chức quốc tế, đảm nhận việc thu thập tập đoàn giống trên thế giới đồng thời cung cấp nguồn gen để cải tạo giống lúa trồng [11] Viện Nghiên cứu Lúa gạo Quốc tế với tên tiếng Anh là International Rice Research Institute (IRRI) ở Los Banos, Philippines đã bắt đầu chƣơng trình thu thập, bảo tồn và đánh giá các giống cổ truyền và các cây lúa dại từ năm 1962. Từ khi thành lập IRRI đã tiến hành thu thập nguồn gen cây lúa, năm 1977 chính thức khai trƣơng ngân hàng gen, tại đây đã thu thập tập đoàn cây lúa từ 110 quốc gia trên Thế giới trong bộ sƣu tập có hơn 80 nghìn mẫu, trong đó các giống lúa trồng ở châu Á (O. sativa) chiếm đến 95% [32]. Khoảng 90.000 giống lúa trồng trên khắp thế giới đã đƣợc tồn trữ ở IRRI và cùng một số lƣợng giống lúa này đƣợc IRRI gửi bảo quản ở Phòng Khảo nghiệm tồn trữ hạt giống quốc gia Mỹ (US. National Seed Storage Laboratory) tại Fort Collins thuộc Bộ Nông nghiệp Mỹ, Colorado - Mỹ và ở Viện Quốc gia Tài nguyên Nông sinh (National Institute of Agrobiological Resources) ở Nhật Bản. Nhƣng sự bảo quản tại các phòng lạnh hiện nay có thể làm ngăn trở sự tiến hóa của các giống lúa này với môi trƣờng. Vì vậy, bảo quản các giống lúa ngoài ruộng rất cần thiết nhƣng tốn kém. Trong hơn 40 năm tồn tại và phát triển IRRI đã lai tạo, chọn lọc hàng trăm giống lúa tốt phổ biến khắp thế giới, tiêu biểu nhƣ các giống IR, Jasmin. IR8 mở đầu cho cuộc cách mạng xanh ở các nƣớc Nam Á và Đông Nam Á. Tiếp theo là sự ra đời của các giống lúa, mà sự ra đời của các giống này đã tạo ra sự nhảy vọt về năng suất, phẩm chất lúa nhƣ: IR5, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn