Tài liệu đặc điểm sinh trưởng, phát triển, năng suất của một số giống lúa thuần chất lượng và ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến giống lúa gs333 vụ xuân tại việt yên – bắc giang

MỤC LỤC Lời cam đoan...................................................................................................... ii Lời cảm ơn ........................................................................................................ iii Mục lục ............................................................................................................ iv Danh mục chữ viết tắt ...................................................................................... viii Danh mục bảng ................................................................................................. ix Danh mục đồ thị ................................................................................................ xi MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài .................................................................................. 1 2. Mục tiêu, yêu cầu của đề tài............................................................................ 3 2.1. Mục tiêu ...................................................................................................... 3 2.2. Yêu cầu ....................................................................................................... 3 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn......................................................................... 3 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài ........................................................................ 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ......................................................................................... 4 Chương 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................ 5 1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trên thế giới và Việt Nam ................. 5 1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ gạo trên thế giới .................................. 5 1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ gạo ở Việt Nam ................................... 7 1.2. Nghiên cứu chọn tạo giống lúa trên thế giới và Việt Nam ............................ 9 1.2.1. Nghiên cứu chọn tạo giống trên thế giới ............................................. 9 1.2.2. Nghiên cứu chọn tạo giống lúa ở Việt Nam ...................................... 10 1.3. Nghiên cứu phân bón lá cho cây trồng ....................................................... 14 1.3.1. Cơ sở khoa học của việc sử dụng dinh dưỡng qua lá......................... 14 1.3.2. Một số nghiên cứu và sử dụng phân bón lá trên thế giới ................... 16 1.3.3. Một số nghiên cứu và sử dụng phân bón lá ở Việt Nam .................... 19 1.4. Tình hình sản xuất lúa thuần chất lượng của huyện Việt Yên – tỉnh Bắc Giang ................................................................................................ 21 Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................................... 23 iv 2.1. Thời gian, địa điểm nghiên cứu.................................................................. 23 2.2. Đối tượng, vật liệu nghiên cứu ................................................................... 23 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................... 23 2.2.2. Vật liệu nghiên cứu .......................................................................... 23 2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 24 2.4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 24 2.4.1. Thí nghiệm 1: “ Đăc điểm sinh trưởng phát triển, năng suất của một số giống lúa thuần chất lượng vụ xuân 2015 tại Việt Yên, Bắc Giang” ........................................................................... 24 2.4.2. Thí nghiệm 2: “Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến giống lúa GS333 vụ xuân năm 2015 tại huyện Việt Yên – tỉnh Bắc Giang” ............................................................................................ 25 2.4.3. Quy trình kỹ thuật áp dụng chung..................................................... 26 2.4.4. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi ............................................... 27 2.5. Phương pháp phân tích số liệu ................................................................... 32 Chương 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 33 3.1. Đặc điểm sinh trưởng phát triển, năng suất một số giống lúa thuần chất lượng tại huyện Việt Yên – tỉnh Bắc Giang vụ xuân 2015 .................. 33 3.1.1. Một số đặc điểm sinh trưởng phát triển giai đoạn mạ của một số giống lúa thuần chất lượng tại huyện Việt Yên - tỉnh Bắc Giang vụ xuân 2015 ......................................................................... 33 3.1.2. Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm tại huyện Việt Yên - tỉnh Bắc Giang vụ xuân năm 2015 .................................. 34 3.1.3. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của một số giống lúa thuần chất lượng tại huyện Việt Yên – tỉnh Bắc Giang vụ xuân 2015 ......................................................................... 35 3.1.4. Một số đặc điểm hình thái của các giống lúa thí nghiệm tại huyện Việt Yên – tỉnh Bắc Giang vụ xuân năm 2015 ....................... 37 3.1.5. Khả năng chống chịu của các giống lúa thí nghiệm tại huyện Việt Yên – tỉnh Bắc Giang vụ xuân năm 2015 ................................. 38 v 3.1.6. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa thí nghiệm tại huyện Việt Yên – tỉn Bắc Giang vụ xuân năm 2015 .................... 40 3.1.7. Chỉ tiêu chất lượng gạo qua đo đếm cảm quan của các giống lúa thí nghiệm tại huyện Việt Yên – tỉnh Bắc Giang ......................... 44 3.2. Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến giống lúa GS333 tại huyện Việt Yên – tỉnh Bắc Giang vụ xuân năm 2015 ................................................... 45 3.2.1. Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến thời gian sinh trưởng và phát triển của giống lúa GS333 tại huyện Việt Yên – tỉnh Bắc Giang vụ xuân năm 2015.................................................................. 45 3.2.2. Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống lúa GS333 vụ xuân tại huyện Việt Yên – tỉnh Bắc Giang .............................................................................. 46 3.2.3. Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến động thái đẻ nhánh của giống lúa GS333 tại huyện Việt Yên – tỉnh Bắc Giang vụ xuân 2015 ................................................................................................. 48 3.2.4. Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến chỉ số diện tích lá của giống lúa GS333 tại huyện Việt Yên – tỉnh Bắc Giang vụ xuân năm 2015 ......................................................................................... 50 3.2.5. Ảnh hưởng của chế phẩm lá đến khả năng tích lũy chất khô của giống lúa GS333 tại huyện Việt Yên – tỉnh Bắc Giang vụ xuân năm 2015 ................................................................................. 53 3.2.6. Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến khả năng chống chịu sâu bệnh của giống lúa GS333 tại huyện Việt Yên – tỉnh Bắc Giang vụ xuân năm 2015.................................................................. 56 3.2.7. Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa GS333 tại huyện Việt Yên – tỉnh Bắc Giang vụ xuân năm 2015.................................................................. 57 3.3. Năng suất sinh vật học, hệ số kinh tế của giống lúa GS333 vụ xuân 2015 tại huyện Việt Yên - tỉnh Bắc Giang ................................................ 62 vi 3.4. Hiệu quả kinh sử dụng phân bón lá cho giống lúa GS333 vụ xuân 2015 tại huyện Việt Yên - tỉnh Bắc Giang ................................................ 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 65 Kết luận : .......................................................................................................... 65 Kiến nghị :........................................................................................................ 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 67 vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BĐT Bắt đầu trỗ BĐĐN Bắt đầu đẻ nhánh BRHX Bén rễ hồi xanh CCCC Chiều cao cây cuối cùng CHT Chín hoàn toàn CT Công thức HSĐN Hệ số đẻ nhánh HSĐNHH Hệ số đẻ nhánh hữu hiệu KLTLCK Khối lượng tích lũy chất khô KTĐN Kết thúc đẻ nhánh KTT Kết thúc trỗ NSLT Năng suất lý thuyết NSSVH Năng suất sinh vật học NSTT Năng suất thực thu SNHH Số nhánh hữu hiệu TLHC Tỷ lệ hạt chắc SLCC Số lá cuối cùng TSC Tuần sau cấy TTGST Tổng thời gian sinh trưởng viii DANH MỤC BẢNG Số bảng Tên bảng Trang 1.1: Sản xuất lúa gạo của thế giới từ năm 2008 đến năm 2014 ......................... 6 1.2: Tình hình sản xuất lúa gạo của các nước sản xuất chính trên thế giới năm 2014 .................................................................................................. 7 1.3: Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam từ năm 2008 đến năm 2014 ......... 9 1.4. Diện tích canh tác lúa chất lượng tại huyện Việt Yên – tỉnh Bắc Giang năm 2013, 2014 ............................................................................ 21 3.1: Tình hình sinh trưởng của mạ vụ xuân 2015 ........................................... 33 3.2: Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm .................................... 35 3.3: Thời gian sinh trưởng của các giống lúa thí nghiệm ................................ 36 3.4: Đặc điểm hình thái của các giống lúa thí nghiệm .................................... 38 3.5: Mức độ nhiễm một số sâu bệnh hại của các giống lúa thí nghiệm ........... 39 3.6 : Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống lúa tham gia thí nghiệm............................................................................................... 41 3.7: Một số chỉ tiêu về chất lượng gạo xay xát của các giống lúa tham gia thí nghiệm ................................................................................ 45 3.8. Ảnh hưởng của phân bón lá đến thời gian sinh trưởng và phát triển của giống lúa GS333............................................................................... 46 3.9: Ảnh hưởng của chế phẩm bón đến động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống lúa GS333......................................................... 47 3.10: Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến động thái đẻ nhánh của giống lúa GS333 vụ xuân 2015 ......................................................................... 49 3.11: Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến chỉ số diện tích lá của giống lúa GS333 .................................................................................................... 51 ix 3.12: Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến khả năng tích lũy chất khô của giống lúa GS333............................................................................... 54 3.13. Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến khả năng chống chịu sâu bệnh của giống lúa GS333............................................................................... 56 3.14: Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến các yếu tố cấu thành năng và năng suất của giống lúa GS333 vụ xuân tại Việt Yên – Bắc Giang ......... 57 3.15: Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến năng suất sinh vật học và hệ số kinh tế..................................................................................................... 63 3.16: Hiệu quả kinh tế khi phun phân bón lá cho giống lúa GS333 tại huyện Việt Yên – tỉnh Bắc Giang ........................................................... 64 x DANH MỤC ĐỒ THỊ STT Tên đồ thị Trang 3.1: Năng suất của các giống lúa thí nghiệm .................................................. 44 3.2: Ảnh hưởng của chế phẩm bón đến động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống lúa GS333......................................................... 48 3.3 : Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến động thái đẻ nhánh của giống lúa GS333 vụ xuân 2015 ......................................................................... 50 3.4 : Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến chỉ số diện tích lá của giống lúa GS333 ............................................................................... 52 3.5 : Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến khả năng tích lũy chất khô của giống lúa GS333 ..................................................................................... 55 3.6 : Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến các yếu tố cấu thành năng và năng suất của giống lúa GS333 vụ xuân tại Việt Yên – tỉnh Bắc Giang .. 61 3.7: Ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến năng suất sinh vật học và hệ số kinh tế..................................................................................................... 63 xi MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây lúa (Oryza sativa L.) là một trong năm loại cây lương thực chủ yếu trên thế giới: lúa gạo, lúa mỳ, ngô, kê và lúa mạch. Trong đó lúa gạo là nguồn lương thực nuôi sống phần đông dân số trên thế giới và có vai trò quan trọng trong công nghiệp chế biến cũng như ngành chăn nuôi. Về sản xuất, châu Á chiếm tới 91% sản lượng lúa gạo toàn thế giới (các châu lục khác chỉ chiếm chưa đầy 10%) và cũng chiếm trên 90% tổng lượng gạo tiêu thụ toàn cầu (Nguyễn Văn Luật, 2002). Tại Việt Nam, cây lúa có truyền thống sản xuất lâu đời, có vai trò quan trọng thúc đẩy kinh tế xã hội phát triển. Bình quân lương thực đầu người tăng từ 445 kg (năm 2000) lên 501 kg (năm 2008). Nước ta đã trở thành nước xuất khẩu gạo đứng thứ hai trên thế giới sau một thời gian dài thiếu lương thực (Báo điện tử Petrotimes.vn ra ngày 03/11/2012). Theo dự báo đến năm 2024 dân số nước ta sẽ đạt khoảng 100 triệu người vì vậy nhu cầu về lương thực sẽ đòi hỏi rất lớn mới cỏ thể đảm bảo an ninh lương thực và có gạo xuất khẩu. Trong khi đó việc trồng lúa phải đối mặt với nhiều thách thức : diện tích đất nông nghiệp đang ngày càng bị thu hẹp bởi tốc độ đô thị hóa ngày càng mạnh, khu công nghiệp ngày càng gia tăng, biệt là sự thiếu hụt lao động trong công nghiệp đang có xu hướng gia tăng. Đứng trước tình hình đó, các nhà quản lý, các nhà khoa học nông nghiệp phải có giải pháp mang tính đồng bộ mới có thể giải quyết vấn đề này. Xác định được giống phù hợp với điều kiện sinh thái từng khu vực và sử dụng phân bón hợp lý là biện pháp kỹ thuật hàng đầu. Muốn đạt được mục đích đó các nhà chọn, tạo giống cấn thực hiện công tác khảo nghiệm giống mới ở các vùng sinh thái khác nhau. Khảo nghiệm giống giúp ta tìm ra đặc tính tốt của từng dòng, giống phù hợp với từng thời vụ, từng vùng sinh thái và các biện pháp kỹ thuật canh tác của nông dân ở các vùng trồng lúa. 1 Sử dụng phân bón hóa học bón vào đất hiệu quả thấp 30-40% (Vanek, 1999) cùng với sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong bảo vệ cây trồng đang gây ra ô nhiễm đất, nước cũng như lương thực, thực phẩm nghiêm trọng, cần phải quản lý và tìm ra phương pháp sử dụng hiệu quả hơn nhằm nâng cao hiệu quả phân bón, giảm thiếu ô nhiễm. Dinh dưỡng qua lá (foliar aplication) là tiến bộ kỹ thuật mới đã rất thịnh hành ở các nước phát triển từ những năm 90 của thế kỷ trước. Những nghiên cứu trong nước và nước ngoài đã khẳng định bón phân qua lá không chỉ tăng năng suất, chất lượng của nhiều loại cây trồng mà còn tiết kiệm phân bón và hạn chế ô nhiễm (Phu Nguyen Van, 2002) đã khẳng định bón Mg + N qua lá làm tăng năng suất của lúa mỳ, rau spinat ở hầu hết các loại đất tại Cộng hòa Séc, Ikeda (1990) lại cho rằng bón N + Mg qua lá làm tăng hàm lượng protein trong hạt. Hiện nay có rất nhiều loại phân bón lá cũng như các chế phẩm sinh học sản xuất theo hướng bổ sung cân bằng dinh dưỡng cho cây, thúc đẩy quang hợp, nâng cao khả năng chống chịu cho cây trồng để tăng năng suất, tuy nhiên cần phải nghiên cứu lựa chọn cho phù hợp với từng loại cây trồng trên các loại đất và sinh thái trước khi được đưa vào sản xuất. Tỉnh Bắc Giang có diện tích đất tự nhiên là 382.250 ha, nhưng đất sản xuất nông nghiệp chỉ có 99.300ha. Trong đó, có 38.369 ha đất bạc màu được hình thành trên trầm tích phù sa cổ, sản phẩm của lũ tích và quá trình phong hóa đá cát và đá mắc ma axit. Đặc điểm của loại đất này là có thành phần cơ giới từ cát pha đến thịt nhẹ ở tầng mặt và chuyển sang thành phần cơ giới nặng ở tầng sâu. Đất có phản ứng chua, hàm lượng mùn và thành phần dinh dưỡng nghèo, khả năng giứ nước và dinh dưỡng kém. Chính vì vậy, phân bón và giống là một trong những yếu tố quan trọng trong thâm canh cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng. UBND tỉnh Bắc Giang đã có chủ trưởng đẩy mạnh phát triển nông nghiệp bền vững, đẩy mạnh chuyển đổi cơ cấu mùa vụ, cơ cấu cây trồng, tăng cường áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất, đảm bảo cung cấp các giống cây 2 trồng có năng suất, chất lượng cao đáp ứng yêu cầu của thị trường và xuất khẩu đang là ưu tiên trong chiến lược phát triển kinh tế, xã hội của tỉnh. Xuất phát từ lý do trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đặc điểm sinh trưởng phát triển, năng suất của một số giống lúa thuần chất lượng và ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến giống lúa GS333 vụ xuân tại Việt Yên, Bắc Giang”. 2. Mục tiêu, yêu cầu của đề tài 2.1. Mục tiêu - Xác định được một số giống lúa năng suất cao, chất lượng tốt phù hợp tại huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang để đưa vào cơ cấu luân canh. - Xác định được loại phân bón lá thích hợp nhất đối với sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lúa GS333. 2.2. Yêu cầu - Đánh giá một số đặc điểm sinh trưởng của các giống lúa tham gia thí nghiệm. - Đánh giá khả năng chống chịu một số sâu bệnh hại chính. - Đánh giá một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thuần. - Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của giống lúa thuần vụ xuân năm 2015 tại huyện Việt Yên - tỉnh Bắc Giang. - Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm bón lá đến một số chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển, sinh ly các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lúa GS333 tại huyện Việt Yên - tỉnh Bắc Giang. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Việc tìm hiểu tương quan giữa các chỉ tiêu sinh trưởng, sinh lý với năng suất là tư liệu tham khảo trong việc chọn tạo giống lúa có năng suất cao, chất lương. 3 - Làm tài liệu tham khảo cho giảng dạy và nghiên cứu về dinh dưỡng qua lá cho cây trồng. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần bổ sung số liệu nghiên cứu các giống lúa thuần mới có năng suất và chất lượng, khả năng chống chịu vào cơ cấu giống lúa và góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất lúa gạo trên địa bàn huyện Việt Yên - tỉnh Bắc Giang. - Giới thiệu loại chế phẩm bón lá có ảnh hưởng tốt đến tăng năng suất lúa. 4 Chương 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trên thế giới và Việt Nam 1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ gạo trên thế giới Cây lúa nước (Oryza sativa L.) là một trong ba cây lương thực quan trọng nhất trên thế giới. Trong lúa gạo có đầy đủ các chất dinh dưỡng, cung cấp khoảng 23% năng lượng cho con người. Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong gạo rất cao, trong đó: gluxit chiếm 70-90%, protein 7-10%, lipit 1-3%... Ngoài ra trong gạo còn có các loại Vitamin B1, B2, PP, A, D, G và các chất khoáng có khả năng sản sinh năng lượng cao (cứ 1kg gạo cung cấp 3659 calo). Do sản xuất phát triển và tăng trưởng khá nên thị trường và giá cả nông sản thực phẩm trong nước ổn định, an ninh lương thực quốc gia được giữ vững, kim ngạch xuất khẩu tăng cao. Tuy nhiên tỉ lệ gạo xuất khẩu chất lượng vẫn còn thấp so với chỉ tiêu đặt ra, thị trường trong nước đòi hỏi nâng cao chất lượng gạo, nhất là khu vực đô thị và các khu công nghiệp. Đây là thị trường gần gũi, rộng lớn của nông dân sản xuất lúa. Do đó nâng cao chất lượng gạo thông qua việc lựa chọn loại phân bón và cải tiến giống là một công việc hết sức có ý nghĩa không chỉ trong việc nâng cao thu nhập của người sản xuất mà còn thoả mãn nhu cầu tiêu thụ của người tiêu dùng. Hiện nay thế giới có 114 quốc gia trồng lúa nhưng tập trung chủ yếu ở châu Á (chiếm 90%) với nhiều nước sản xuất lớn như Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Bangladesh, Việt Nam, Thái Lan... (Nguyễn Hữu Tề và cs, 1997). Theo số liệu thống kê của FAO, hện nay Ai Cập, Úc, Mỹ, Hi Lạp, Uruguay, Tây Ban Nha là những nước có năng suất lúa cao đứng đầu về năng suất lúa trên thế giới (đạt trên 7 tấn/ha). Trong 10 quốc gia có diện tích đất trồng lúa lớn nhất thế giới thì Trung Quốc, Việt Nam, Indonesia là những nước có năng suất lúa cao đạt 5,1 đến 6,7 tấn/ha (Faostat.fao, 2013). 5 Bảng 1.1: Sản xuất lúa gạo của thế giới từ năm 2008 đến năm 2014 Chỉ tiêu 2008 Diện tích (triệu ha) 160,0 Năng suất (tấn/ha) 4,3 Sản lượng (triệu tấn) 688,4 2009 158,3 4,3 684,8 2010 161,7 4,3 701,1 2011 163,1 4,4 722,6 2012 163,5 4,4 718,4 2013 164,7 4,5 745,7 2014 162,9 4,6 744,7 Năm (Nguồn: FAOSTAT.FAO - 2015) Qua bảng 1.1 cho thấy, diện tích trồng lúa trên thế giới tăng chậm từ năm 2008 đến năm 2013 và giảm nhẹ trong năm 2014. Năng suất lúa tăng chậm, từ 4,3 tấn/ha (năm 2008) lên 4,6 tấn/ha (năm 2014). Hiện nay diện tích gieo trồng lúa trên thế giới đạt khoảng hơn 162,9 triệu ha và sản lượng đạt 744,7 triệu tấn. Các nước sản xuất lúa gạo chính trên thế giới phải kể đến là Ấn Độ, Trung Quốc, Inđônêxia, Thái Lan, Banglades, Myanmar, Việt Nam… Trong đó Ấn Độ và Trung Quốc là 2 nước có diện tích và sản lượng lớn nhất thế giới, chiếm gần 50% sản lượng toàn cầu. Là một trong những quốc gia chính về sản xuất lúa gạo, Thái Lan, Việt Nam, Ấn Độ cũng là những quốc gia xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới. Đặc biệt, năm 2012 sản lượng gạo xuất khẩu của Ấn Độ đạt 9,5 triệu tấn, vượt Thái Lan trở thành nước xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới (Phúc Duy, 2013). Tuy nhiên theo dự báo của Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OECD), Thái Lan sẽ là nước duy trì xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới trong vòng ít nhất 10 năm tới. Tình hình sản xuất lúa gạo của các nước sản xuất chính trên thế giới năm 2014 được thể hiện qua bảng 1.2. 6 Bảng 1.2: Tình hình sản xuất lúa gạo của các nước sản xuất chính trên thế giới năm 2014 Diện tích (triệu ha) 162,9 Năng suất (tấn/ha) 4,6 Sản lượng (triệu tấn) 744,5 Ấn Độ 43,5 3,7 159,2 Trung Quốc 30,5 7,6 232,5 Inđônêxia 13,8 5,2 71,3 Thái Lan 12,4 3,1 38,8 Banglades 11,8 4,4 51,5 Myanmar 7,5 3,7 28,0 Việt Nam 7,9 5,6 44,0 Philippin 4,8 3,9 18,5 Cambodia 3,1 3,0 9,3 Pakistan 2,8 3,5 9,8 Tên nước Toàn cầu (Nguồn: FAOSTAT.FAO – 2015) Đối với Ấn Độ, lượng gạo xuất khẩu của nước này có thể sẽ giảm còn khoảng 6,3 triệu tấn trong năm 2013 và tăng trở lại lên 7,2 triệu tấn trong năm 2015 và sau đó, giảm xuống khoảng 5,3 triệu tấn vào năm 2022 (Linh Đào, 2013). 1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ gạo ở Việt Nam Việt Nam nằm ở vùng Đông Nam Á, khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm và đặc biệt là lượng bức xạ mặt trời cao nên rất thích hợp với sự phát triển của cây lúa, trồng lúa không chỉ đảm bảo an ninh lương thực quốc gia, mà còn là cơ sở kinh tế sống còn của đất nước với hơn 70% lực lượng lao động. Trước năm 1945, diện tích đất trồng lúa của Việt Nam là 4,5 triệu ha, năng suất trung bình đạt 1,3 tấn/ha, sản lượng đạt 5,4 triệu tấn. Trong thời gian này chủ yếu là các giống lúa cũ, ở miền Bắc sử dụng các giống lúa cao cây, ít chịu thâm canh, dễ đổ ngã, năng suất thấp. 7 Từ năm 1963- 1965, ở những vùng chuyên canh lúa do diện tích nhiều, thường có một số diện tích cấy chậm, bị muộn thời vụ. Nhờ tiến bộ kỹ thuật đã đưa vào một số giống lúa xuân thấp cây, ngắn ngày đã đảm bảo được thời vụ. Vì vậy chúng ta đã chuyển thành công vụ lúa chiêm thành vụ lúa xuân, chuyển từ xuân sớm thành xuân chính vụ với 80-90% diện tích và thời kỳ 1985-1990 sang xuân sớm (5-10%) và 70-80% là xuân muộn. Một số giống lúa xuân đã có năng suất cao hơn hẳn lúa chiêm, có thể cấy được cả hai vụ chiêm xuân và vụ mùa. Do thay đổi cơ cấu sản xuất lúa, kết hợp với áp dụng hàng loạt các tiến bộ kỹ thuật mới nên sản xuất lúa ở Việt Nam ngày càng phát triển và đạt được những thành tựu đáng kể. Từ khi thực hiện đổi mới (năm 1986) đến nay, Việt Nam đã có những tiến bộ vượt bậc trong sản xuất lúa. Hiện nay, với những tiến bộ kỹ thuật vượt bậc trong nông nghiệp, người dân đã được tiếp cận với những phương thức sản xuất tiên tiến, biết áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất, dùng các giống lúa mới, các giống lúa ưu thế lai, các giống lúa cao sản, các giống lúa thích nghi với điều kiện đặc biệt của từng vùng, các giống lúa chất lượng đạt tiêu chuẩn xuất khẩu… kết hợp đầu tư thâm canh cao, hợp lý. Nhờ vậy, ngành trồng lúa nước ta đã có những bước nhảy vọt về năng suất, sản lượng và giá trị kinh tế. Theo Nguyễn Văn Luật và cs (2013), để tăng năng suất thêm 1 tấn lúa ông cha ta đã phải trải qua trên 80 năm trong giai đoạn từ năm 1868 đến năm 1955, mất khoảng 30 năm trong giai đoạn từ năm 1965 đến năm 1985 và còn khoảng 15 năm trong giai đoạn từ năm 1985 đến năm 1999, đến nay năng suất lúa bình quân đạt 5-6 tấn/ha và sản lượng đạt khoảng trên 40 triệu tấn. Nước ta đã vươn lên trở thành quốc gia xuất khẩu gạo và khẳng định vị thế của mình trên trường quốc tế với tư cách quốc gia xuất khẩu gạo đứng hàng thứ hai thế giới trong nhiều năm qua. Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam từ năm 2008 đến năm 2014 được thể hiện qua bảng 1.3. 8 Bảng 1.3: Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam từ năm 2008 đến năm 2014 2008 Diện tích (triệu ha) 7,4 Năng suất (tấn/ha) 5,2 Sản lượng (triệu tấn) 38,7 2009 7,4 5,2 39,0 2010 7,5 5,3 40,0 2011 7,7 5,5 42,4 2012 7,8 5,6 43,7 2013 7,7 5,6 43,1 2014 7,6 5,7 43,4 Năm (Nguồn: Tổng cục Thống kê) Qua bảng 1.3 cho thấy từ năm 2008 đến năm 2014, diện tích đất trồng lúa của nước ta dao động từ 7,4 đến 7,8 triệu ha, trong đó năm 2012 là năm có diện tích đất trồng lúa nhiều nhất là 7,8 triệu ha, giảm xuống còn 7,6 triệu ha năm 2014. Bên cạnh đó năng suất lúa tăng dần theo các năm, từ 5,2 tấn/ha lến đến 5,7 tấn/ha năm 2014, nâng sản lượng lúa nước ta năm 2014 lên 43,4 triệu tấn. 1.2. Nghiên cứu chọn tạo giống lúa trên thế giới và Việt Nam 1.2.1. Nghiên cứu chọn tạo giống trên thế giới Hạn hán là nguyên nhân chính làm giảm năng suất lúa trên thế giới, đặc biệt ở Thái Lan là nước có vị trí địa lý rất gần và điều kiện canh tác tương đồng với Việt Nam. Các nghiên cứu về cải tạo nguồn gen chịu hạn cho cây lúa ở đây tập trung vào các vấn đề ảnh hưởng đến năng suất lúa như: chọn tạo các nguồn gen có khả năng chịu hạn cho những vùng đất thiếu nước mà ở đó năng suất lúa có thể bị giảm tới 50%; chọn tạo các giống lúa có các đặc điểm thích hợp với việc tránh hạn và chịu hạn như tăng khả năng giữ nước của lá, khả năng hình thành hạt trong điều kiện khô hạn, khả năng trỗ muộn để tránh hạn và các kiểu hình thích nghi với điều kiện hạn ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của cây lúa… Quá trình nghiên cứu tại Thái Lan trong thời gian qua đã chọn lọc và lai 9 tạo ra được các dòng, giống lúa có khả năng thích ứng với điều kiện khô hạn như: IR68586-F2-CA31, IR68586-F2-CA43, IR68586-F2-CA54, IR68586-F2CA109, IR68586-F2-CA109, IR68586-F2-CA143, KDML 105, RD6… Tại Trung Quốc và Viện Nghiên cứu Lúa gạo Quốc tế (IRRI) các nhà khoa học tập trung vào nghiên cứu các nguồn gen liên quan đến các đặc tính chống chịu hạn như: Các dòng tái tổ hợp RIL (Recombinance Inbreed Line) được tạo ra từ các cặp bố mẹ CO39 (Indica) x (Japonica) được dùng để xác định các vị trí QTL (Quantitative Trait Loci) liên quan tới khả năng đâm xuyên của rễ, chiều dài rễ và đường kính rễ (Ray và cs, 1996). Quần thể đơn bội kép (ĐH) tạo ra từ cặp bố mẹ IR64 (Indica) x (Japonica) được sử dụng để nghiên cứu các đặc điểm hình thái liên quan tới khả năng chịu hạn (Zheng và cs, 1999). Quần thể RIL được tạo ra từ cặp lai giữa hai dòng Indica IR58821 và IR52561 (Ali, 1999) được sử dụng để nghiên cứu các đặc tính của rễ liên quan tới tính chiu hạn. Bên cạnh đó còn có các kết quả nghiên cứu về đường kính rễ, số lượng rễ, khối lượng khô của rễ… giữa tổ hợp RIL của Bala x Azucena (Price và cs, 2002); giữa IR1552 x Azucena (Zheng và cs, 2003); giữa Zhengshan97 x Minghui63 (Lian và cs, 2005)… Các kết quả nghiên cứu này đều rất hữu ích cho việc ứng dụng kỹ thuật MAS (Marker Assistance Selection) trong chọn tạo giống lúa chống chịu hạn. 1.2.2. Nghiên cứu chọn tạo giống lúa ở Việt Nam Thu thập đánh giá nguồn vật liệu giống lúa địa phương phục vụ chọn tạo giống lúa canh tác nhờ nước trời vùng Tây Bắc Việt Nam của Trường Đại học Nông nghiệp I (nay là Học viện Nông nghiệp Việt Nam) với phương pháp thu thập, phân loại giống lúa địa phương và chọn lọc cá thể theo chu kỳ để làm vật liệu di truyền lai tạo giống lúa vùng núi phía Bắc Việt Nam như G4, G6, G10, G13, G14. Chọn giống lúa lai 2 dòng Việt Lai 20 của Trường Đại học Nông nghiệp I (nay là Học viện Nông nghiệp Việt Nam) với phương pháp cách ly toàn cá thể với nguồn gen dòng bất dục DH4 và dòng phục hồi từ các dòng nhập nội, dòng lai và các dòng phổ biến trong sản xuất đã chọn ra tổ hợp Việt Lai 20 có thời gian 10 sinh trưởng 110-115 ngày, tiềm năng năng suất 8-10 tấn/ha, chất lượng dinh dưỡng cao, thích hợp cho hệ thống canh tác 3-4 vụ/năm ở các tỉnh phía Bắc. (Nguyễn Đình Giao và cs, 2006). Tuyển chọn và phát triển giống lúa cạn cải tiến LC93 – 1 phục vụ sản xuất lương thực ở vùng cao của Viện Bảo vệ Thực vật - Từ Liêm - Hà Nội với phương pháp chọn lọc từ tập đoàn lúa cạn IRRI nhập nội từ năm 1993 đã chọn được giống LC93-1 có thời gian sinh trưởng từ 115-125 ngày, năng suất 3-4 tấn//ha, chịu hạn khá, chất lượng gạo tốt, thích hợp cho vùng đồng bào dân tộc nghèo ở vùng núi cao. Nghiên cứu các giống lúa phẩm chất cao phục vụ đồng bằng sông Cửu Long với phương pháp sử dụng công nghệ sinh học (marker phân tử, nuôi cấy túi phấn) kết hợp với khảo nghiệm đồng ruộng để chọn tạo giống lúa ngắn ngày, năng suất cao, chất lượng gạo tốt như OM1490, OM2517, OM3536, OM2717, OM2718, OM3405, OM4495, OM4498 được gieo trồng rộng rãi ở vùng sản xuất ngập lũ Đồng bằng sông Cửu Long. Nghiên cứu giống lúa chống chịu khô hạn của Viện cây Lương thực và Thực phẩm với phương pháp thu thập nguồn vật liệu giống lúa cạn của địa phương và các dòng lúa cải tiến nhập nội từ IRRI với phương pháp lai hữu tính kết hợp với gây đột biến để tạo ra các giống có khả năng chịu hạn khá và năng suất cao như: CH2, CH3, CH133, CH5 được gieo trồng rộng rãi ở vùng Trung du miền núi phía Bắc, Trung Bộ, Đông Nam Bộ và Tây Nguyên. Chiến lược chọn tạo giống lúa chống bệnh bạc lá ở miền Bắc của Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội dùng phương pháp thu thập mẫu bệnh, ứng dụng công nghệ sinh học phân lập nuôi cấy và phân lập gen kháng bệnh bằng PCR đã xác định 16 chủng vi khuẩn Xanthomonas oryzae gây bệnh khác nhau, các dòng chỉ IRBB5, IRBB7, IRBB21 có tính kháng đa số các chủng vi khuẩn gây bệnh Chọn tạo lúa lai hai dòng kháng bệnh bạc lá của Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội với phương pháp lai giữa dòng bất dục 103S và dòng phục hồi 11 chữa gen kháng bệnh bạc lá tạo ra các tổ hợp lai như Việt Lai 24, Việt Lai 27, kháng bênh bạc lá thời gian sinh trưởng 108-110 ngày, năng suất 7,2-7,6 tấn/ha. Bên cạnh đó, Cục Trồng trọt cũng kết hợp với Viện Cây Lương thực và Thực phẩm đã nghiên cứu và đưa ra các giống lúa mới như: CH2, CH14, RVT, Trân Châu Hương, Bắc Thơm 7, BC15… thay thế những giống lúa cũ đã thoái hóa. Các giống lúa mới có đặc điểm là phù hợp được với cả vụ xuân và vụ mùa, phù hợp được với thời tiết và sâu bệnh hại, chất lượng gạo tốt, hạt trắng cơm dẻo, mùi thơm. Năng suất bình quân của các giống lúa này đạt từ 5,5-5,8 tấn/ha/vụ. Hiện nay, yêu cầu của chất lượng gạo của thị trường ngày càng tăng cùng với sự phát triển kinh tế. Chọn tạo giống lúa chất lượng cao đã trở thành mục tiêu quan trọng hàng đầu của các nhà chọn giống. Chất lượng gạo ngon có liên quan đến độ dẻo, độ bóng của cơm. Hiện nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các phương pháp như: phương pháp chon lọc trực tiếp, sử dụng các giống có phẩm chất tốt có khả năng chống chịu và mang gen mùi thơm; phương pháp gây đột biến đã làm tăng phẩm chất của gạo. Mặc dù Việt Nam đứng thứ hai trên thế giới về sản lượng lúa gạo xuất khẩu nhưng lại đứng thứ tư trên thế giới về chất lượng. Muốn nâng cao năng suất gạo tiêu dùng nội địa và gạo xuất khẩu, trước tiên phải làm một cuộc cách mạng về giống lúa thế nhưng tìm chỗ đứng cho giống lúa này vẫn là bài toán nan giải. Hiện nay ở các tỉnh phía Bắc đang gieo cấy vụ xuân, tuy nhiên giống lúa chất lượng cao chỉ chiếm hơn 20%. Giống lúa truyền thống chủ lực vẫn là Khang Dân 18, Q5 cho năng suất cao nhưng chất lượng gạo chưa ngon, giá trị thấp, tỷ lệ gạo chất lượng cao, gạo thơm cho xuất khẩu vẫn còn ít. Mặc dù Việt Nam là nước có sản lượng gạo xuất khẩu lớn nhưng vẫn phải nhập khẩu gạo ngon. Những năm gần đây để nâng cao chất lượng cho người trồng lúa, đồng thời nâng cao giá thị sản xuất trên đơn vị diện tích canh tác, nhiều địa phương đã tích cực đưa các giống lúa mới chất lượng cao vào khảo nghiệm để nhân rộng. Nhận thức những khó khăn trong việc lựa chọn những giống lúa mới phù hợp với khí hậu nước ta, đồng thời cho năng suất và chất lương cao, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông o 12