Tài liệu đánh giá tập đoàn giống lúa nhập nội và nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ, lượng đạm bón đến sinh trưởng và năng suất giống lúa lh12 tại an khánh, hoài đức, hà nội

MỤC LỤC Lời cam đoan ...................................................................................................... ii Lời cảm ơn ........................................................................................................ iii Mục lục ............................................................................................................ iv Danh mục bảng ................................................................................................ vii Danh mục hình .................................................................................................. ix Danh mục viết tắt ................................................................................................x MỞ ĐẦU ............................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................1 2. Mục đích, yêu cầu của đề tài ............................................................................2 2.1 Mục đích: .....................................................................................................2 2.2 Yêu cầu: .......................................................................................................2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ..........................................................3 3.1. Ý nghĩa khoa học ..........................................................................................3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ..........................................................................................3 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU...................................................................4 1.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa trên thế giới và Việt Nam ...................4 1.1.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa gạo trên thế giới .......................4 1.1.2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa gạo tại Việt Nam ......................7 1.2. Kết quả nghiên cứu tuyển chọn giống lúa thuần ở Việt Nam.........................9 1.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh đối với cây lúa .....................................................................................................9 1.2.2. Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây lúa............... 11 1.2.3. Chất lượng lúa gạo............................................................................ 13 1.2.4. Các hướng nghiên cứu và chọn tạo giống mới .................................. 14 1.3. Nghiên cứu về mật độ đối với cây lúa trong và ngoài nước ......................... 16 1.3.1. Nghiên cứu về mật độ đối với cây lúa trên thế giới ........................... 16 1.3.2. Nghiên cứu về mật độ đối với cây lúa tại Việt Nam .......................... 18 1.4. Các kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của phân đạm đến sinh trưởng và năng suất lúa .............................................................................................. 21 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iv 1.4.1. Vai trò của đạm ................................................................................ 21 1.4.2. Các dạng phân đạm dùng bón cho lúa ............................................... 23 1.4.3. Một số kết quả nghiên cứu về dinh dưỡng đạm cho cây lúa .............. 24 1.5. Nghiên cứu về mối tương quan giữa phân bón và mật độ cấy ..................... 27 Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................... 29 2.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 29 2.2. Địa điểm, thời gian nghiên cứu ................................................................... 30 2.3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 31 2.4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 31 2.4.1. Công thức thí nghiệm: Đề tài nghiên cứu gồm 02 thí nghiệm ........... 31 2.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm .......................................................... 31 2.4.3. Các biện pháp kỹ thuật ..................................................................... 32 2.4.4. Các chỉ tiêu theo dõi ......................................................................... 33 2.5. Phương pháp xử lý số liệu .......................................................................... 35 Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.................................. 36 3.1. Đánh giá sinh trưởng, năng suất và chất lượng tập đoàn giống lúa nhập nội ..................................................................................................... 36 3.1.1. Kết quả nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của các giống lúa nhập nội vụ Xuân năm 2014 ............................................................ 36 3.1.2. Kết quả đánh giá yếu tố cầu thành năng suất của các giống lúa nhập nội tại vụ xuân......................................................................... 39 3.1.3. Một số đặc điểm sinh trưởng và phát triển của các giống lúa nhập nội tại vụ mùa ......................................................................... 41 3.1.4. Một số đặc điểm về hình thái của các giống lúa nhập nội .................. 43 3.1.5. Một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống nhập nội ........................................................................................... 46 3.1.5. Mức độ nhiễm và khả năng chống chịu sâu, bệnh hại của các giống nhập nội ................................................................................. 49 3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến sinh trưởng và năng suất giống lúa thuần LH12 ................................................. 51 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page v 3.2.1. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến thời gian sinh trưởng, phát triển của giống lúa thuần LH12 ............................ 51 3.2.2. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến tăng trưởng chiều cao cây của giống lúa thuần LH12 .......................................... 52 3.2.3. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến tăng trưởng số lá/cây của giống thuần LH12 ....................................................... 55 3.2.4. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến tăng trưởng số nhánh của giống lúa thuần LH12 ................................................. 57 3.2.5. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến chỉ số diện tích lá (LAI) của giống lúa thuần LH12 ........................................... 59 3.2.6. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến khối lượng chất khô tích lũy của giống lúa thuần LH12 ..................................... 63 3.2.7. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến mức độ nhiễm sâu bệnh hại của giống lúa thuần LH12. ................................ 65 3.2.8. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến các yếu tố cấu thành năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất củagiống lúa thuần LH12, ................................................................ 68 3.2.9. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến năng suất thực thu của giống lúa thuần LH12. ................................................. 71 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................... 74 1. Kết luận ......................................................................................................... 74 2. Đề nghị .......................................................................................................... 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 76 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vi DANH MỤC BẢNG Số bảng Tên bảng Trang 1.1. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới................................................... 4 1.2. Sản xuất lúa gạo của các quốc gia đứng đầu thế giới ............................... 5 1.3. Tình hình sản xuất lúa gạo những năm qua tại Việt Nam ........................ 8 2.1. Danh sách các giống nghiên cứu và nguồn gốc ..................................... 29 3.1: Phân nhóm giống theo chiều cao cây (vụ xuân năm 2014) .................... 36 3.2: Phân nhóm các giống theo độ cứng cây (vụ xuân năm 2014) ................ 37 3.3: Phân nhóm giống theo độ thoát cổ bông (vụ xuân năm 2014) ............... 37 3.4: Phân nhóm giống theo thời gian sinh trưởng (vụ xuân năm 2014) ......... 38 3.5: Phân nhóm giống theo năng suất cá thể ................................................. 39 3.6: Phân nhóm giống theo độ hữu dục của bông ......................................... 40 3.7: Một số đặc điểm về sinh trưởng và phát triển của các giống nhập nội tại vụ Mùa ....................................................................................... 41 3.8: Một số đặc điểm về hình thái của các giống lúa nhập nội ...................... 44 3.9: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống nhập nội......................................................................................................... 46 3.10: Mức độ chống chịu sâu, bệnh của các giống nhập nội ........................... 49 3.11. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến thời gian sinh trưởng, phát triển của giống lúa thuần LH12 ......................................... 52 3.12: Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến tăng trưởng chiều cao cây của giống lúa LH12......................................................... 54 3.13: Ảnh hưởng của mật độ cấy đến lượng đạm bón đến tăng trưởng số lá trên cây của giống lúa thuần LH12 .................................................... 56 3.14. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến số nhánh của giống lúa thuần LH12 ........................................................................... 58 3.15. Ảnh hưởng của liều lượng đạm và mật độ cấy đến chỉ số diện tích lá (LAI) của giống lúa LH12 ................................................................. 60 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vii 3.16. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đmạ bón đến khối lượng chất khô tích lũy của giống lúa thuần LH12.................................................. 63 3.17. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến mức độ gây hại của một số loại sâu bệnh hại trên giống lúa thuần LH12........................ 67 3.18. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa LH12 .............................. 69 3.19: Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đền năng suất thực thu của giống lúa Lh12.......................................................................... 72 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page viii DANH MỤC ĐỒ THỊ STT Tên đồ thị Trang 3.1: Biểu đồ thể hiện NSLT và các yếu tố cấu thành năng suất ..................................... 49 3.2: Biểu đồ biểu diễn LAI vụ Xuân ............................................................................... 62 3.3: Biểu đồ biểu diễn LAI vụ Mùa ................................................................................ 62 3.4: Biểu đồ thể hiện khả năng tích lũy chất khô vụ Xuân ............................................. 64 3.5: Biểu đồ thể hiện khả năng tích lũy chất khô vụ Mùa .............................................. 64 3.6: Đồ thị thể hiện năng suất thực thu ........................................................................... 73 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page ix DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT IRRI Viện nghiên cứu lúa Quốc tế - International Rice Research Institute FAO Tổ chức lương thực và nông nghiệp liên hợp quốc – Food and Agriculture Organizatione LAI Chỉ số diện tích lá LHQ Liên hợp quốc OECD Hợp tác và phát triển kinh tế - Organizatione for Economic Co- operation and Development WTO Tổ chức thương mại thế giới – World Trade Organization Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page x MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây Lúa (Oryza sativa L.) là cây lương thực quan trọng của nhiều quốc gia, là nhân tố quyết định đảm bảo an ninh lương thực, quyết định các chính sách phát triển nông nghiệp bền vững. Với thành tựu của cuộc cách mạng xanh hàng loạt các giống mới có năng suất cao được đưa vào gieo trồng đã cải thiện cơ bản về sự thiếu hụt lương thực cho mỗi quốc gia. Trên thế giới, ở những nước sử dụng lúa gạo làm lương thực thì việc phát triển cây lúa được coi là chiến lược quan trọng trong sản xuất nông nghiệp. Tại Việt Nam, với điều kiện tự nhiên rất thích hợp cho việc sản xuất lúa, nông dân có nhiều kinh nghiệm trồng lúa với nền văn hóa lúa nước từ lâu đời, cây lúa luôn là cây lương thực chính trong mục tiêu phát triển nông nghiệp để đảm bảo vững chắc an ninh lương thực quốc gia và xuất khẩu. Từ một nước còn thiếu đối lương thực thường xuyên, đến nay Việt Nam trở thành nước đứng thứ 2 trên thế giới về sản lượng lúa gạo xuất khẩu đạt 7,72 triệu tấn (2012) Những năm gần đây, việc đầu tư vào nghiên cứu giống lúa mới được quan tâm và chú trọng nhiều hơn. Các cơ quan nghiên cứu, chọn tạo giống lúa cùng với các doanh nghiệp giống cây trồng đã tham gia tích cực vào công tác chọn tạo giống lúa mới, góp phần làm phong phú bộ giống lúa trong cơ cấu sản xuất của các địa phương. Với xu hướng chủ đạo là sử dụng các giống lúa ngắn ngày, chất lượng cao, năng suất cao phù hợp với cơ cấu mùa vụ, né tránh điều kiện bất thuận, giảm chi phí đầu vào, đạt giá trị và hiệu quả kinh tế cao hơn. Ở nước ta, các vùng sinh thái khác nhau có sự khác biệt về việc sử dụng giống lúa trong sản xuất. Vùng đồng bằng sông Hồng có các giống như: LT2, RVT, AC5, BT7, Nàng xuân… Vùng Đồng bằng sông Cửu Long có các giống chủ đạo: OM 4900, 0M 6976, VND 95-20, OM2717, OM 6162, OM 2514; OM 4218, OM 5451, OM 6073, OM 7347 và OM 5472 (nhóm năng suất, chất lượng cao (gạo trắng, hạt dài, không bạc bụng) đáp ứng xuất khẩu và chiếm khoảng 6070% diện tích); Jasmine 85, VĐ20, ST3, ST5, OM3536, Tài Nguyên, Nàng Hoa 9, nếp IR4625, nếp bè và Nàng thơm chợ Đào...(nhóm lúa thơm, đặc sản). Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 1 Mặc dù điều kiện tự nhiên thuận lợi cho việc sản xuất lúa gạo nhưng các vấn đề về nghiên cứu, chọn tạo trong nước vẫn chưa khai thác hết tiềm năng năng suất cây trồng. Vì vậy, nhập nội giống cây trồng nói chung và giống lúa nói riêng là vấn đề cần làm hiện nay với mục đích tuyển chọn được giống lúa mới phù hợp với điều kiện sinh thái của Việt Nam, có năng suất và chất lượng tốt, chống chịu được một số sâu, bệnh hại chính như: đạo ôn, rầy nâu và bạc lá... bổ sung giống mới vào bộ sưu tập giống cây trồng của nước ta. Trong điều kiện canh tác hiện nay, nghề trồng lúa vẫn chưa mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người nông dân. Nông dân vẫn sử dụng nhiều phân bón với mục đích tăng năng suất nhưng hiệu quả chưa cao, mặt khác còn làm tăng ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến chất lượng nông sản… Các kết quả nghiên cứu của nhiều nhà khoa học đã cho thấy vai trò của đạm là rất quan trọng trong việc phát huy hiệu quả sử dụng phân bón cho cây trồng. Để có thêm cơ sở khoa học cho công tác khuyến cáo, triển khai ngoài thực tiễn và các bước tiếp theo trong công tác chọn giống, chúng tôi tiến hành thực tiện đề tài: Đánh giá tập đoàn giống lúa nhập nội và nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ, lượng đạm bón đến sinh trưởng và năng suất giống lúa LH12 tại An Khánh, Hoài Đức, Hà Nội” 2. Mục đích, yêu cầu của đề tài 2.1 Mục đích: - Đánh giá tập đoàn giống nhập nội nhằm tuyển chọn được giống lúa triển vọng, có năng suất cao, chất lượng tốt và chống chịu một số sâu, bệnh hại chính. - Xác định mật độ cấy và lượng phân đạm bón thích hợp cho giống lúa LH12 đạt năng suất cao và hiệu quả kinh tế cao. 2.2 Yêu cầu: - Đánh giá được đặc điểm sinh trưởng, phát triển, đặc điểm nông sinh học, đặc điểm hình thái, năng suất, chất lượng và mức độ nhiễm sâu bệnh của các giống lúa nhập nội - Đánh giá được ảnh hưởng của liều lượng đạm và mật độ cấy đến sinh trưởng phát triển và năng suất của giống lúa LH12. Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học Tuyển chọn được giống lúa năng suất cao, phẩm chất tốt; nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón và mật độ cấy trong sản xuất lúa ở huyện Hoài Đức góp phần làm sáng tỏ cơ sở khoa học trong việc quyết định đến năng suất và chất lượng lúa. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Đề tài xác định được bộ giống lúa mới có năng suất cao, chất lượng tốt phục vụ cho tiêu dùng và sản xuất lúa gạo. Xác định được công thức bón phân và mật độ hợp lý nhất phục vụ cho việc nâng cao hiệu quả sản xuất giống lúa chất lượng LH12. Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 3 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa trên thế giới và Việt Nam 1.1.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa gạo trên thế giới Cây lúa được trồng và phân bố rộng khắp trên thế giới. Theo thống kê thì hiện nay trên thế giới có khoảng trên 100 quốc gia trồng và sản xuất lúa gạo, trong đó tập trung nhiều ở các nước Châu Á, 85% sản lượng lúa trên thế giới phụ thuộc vào 8 nước Châu Á: Việt Nam Thái Lan, Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Banglades, Myanma và Nhật Bản. Bảng 1.1. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới Diện tích Năng suất Sản lượng (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 2008 159,9 43,0 688,4 2009 158,2 43,2 684,8 2010 161,6 43,3 701,0 2011 163,1 44,3 722,5 2012 163,1 43,9 718,3 2013 166,1 44,8 745,2 Năm (Nguồn FAOSTAT, 2013) Năm 2013, tổng diện tích lúa trên thế giới là 166,1 triệu ha, năng suất trung bình đạt 44,8 tạ/ha và tổng sản lượng lúa là 745,2 triệu tấn. Nước có năng suất lúa cao nhất là Nhật Bản 67,3 tạ/ha, tiếp đến Trung Quốc có năng suất đạt 67,2 tạ/ha. Điều đó có thể lý giải vì Trung Quốc là nước đi tiên phong trong lĩnh vực lúa lai và sản xuất với trình độ thâm canh cao (ICARD, 2003). Còn Nhật Bản là nước có trình độ khoa học cao, đầu tư lớn (Nguyễn Hữu Hồng, 1993). Có thể nói tình hình sản xuất lúa trên thế giới có xu hướng tăng dần nhưng chậm, sản lượng 2008 là 688,4 triệu tấn đến năm 2013 là 745,2 triệu tấn. Với tốc độ tăng dân số như hiện nay cần phải nâng cao hơn nữa năng suất, sản lượng cũng như chất lượng lúa gạo mới đảm bảo được vấn đề an ninh lương thực thế giới. Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 4 Bảng 1.2. Sản xuất lúa gạo của các quốc gia đứng đầu thế giới TT Tên nước Diện tích Năng suất Sản lượng (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) Năm Năm Năm Năm Năm Năm 2010 2013 2010 2013 2010 2013 1. Ấn Độ 43,770 43,500 33,0 36,6 144,570 159,200 2. Trung Quốc 30,179 30,846 60,2 67,2 197,297 205,015 3. Indonexia 12,476 13,835 47,1 51,5 57,157 71,279 4. Banglades 10,732 11,770 41,1 43,8 43,057 51,500 5. Thái Lan 10,669 12,373 30,1 31,3 32,099 38,788 6. Myanma 8,200 7,500 39,8 37,3 32,610 28,000 7. Việt Nam 7,513 7,899 53,2 55,8 29,988 44,076 8. Philippin 4,270 4,746 39,8 39,8 16,240 18,439 9. Braxin 2,890 2,349 38,0 50,1 11,061 11,759 10. Nhật Bản 1,673 1,599 65,1 67,3 10,893 10,758 (Nguồn: FAOSAT, 2013) Qua số liệu trên, xét về sản lượng lúa năm 2013 thì Trung Quốc là nước đứng đầu đạt 205,015 triệu tấn, tiếp đó là Ấn Độ đạt 159,200 triệu tấn. Việt Nam cũng là nước có sản lượng lúa cao đứng vào hàng 3 trong 10 nước trồng lúa chính, năng suất đạt 55,8 tạ/ha, sản lượng đạt 44,076 triệu tấn. Thái Lan tuy là nước xuất khẩu gạo đứng hàng đầu thế giới trong nhiều năm liên tục, song năng suất chỉ đạt 31,3 tạ/ha, bởi vì Thái Lan chú trọng nhiều hơn đến canh tác những giống lúa dài ngày, chất lượng cao. Ở nhiều quốc gia trên thế giới, gạo là loại lương thực quan trọng trong bữa ăn hàng ngày. Tại Châu Á, gạo là nguồn cung cấp Calori chủ yếu, đóng góp 56% năng lượng và 42,9% lượng protein hàng ngày, đặc biệt quan trọng đối với những quốc gia có tỷ lệ dân số nghèo cao và sống chủ yếu dựa vào nguồn năng lượng của cây lương thực. Tuy nhiên, tùy theo truyền thống ẩm thực và thu nhập của Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 5 các quốc gia, các bộ phận dân cư khác nhau mà yêu cầu về chất lượng gạo cũng khác nhau. Những nơi mà gạo là nguồn lương thực thứ yếu như Châu Âu, thì họ yêu cầu loại gạo tốt. Gạo 5 – 10% tấm được tiêu thụ nhiều ở các nước Tây Âu và 10 – 13% tấm được tiêu thụ nhiều ở các nước Đông Âu. Ngày nay, loại gạo hạt dài được tiêu thụ nhiều ở các nước Tây Âu. Một số nước như Thụy Sỹ, Hà Lan, Bỉ, Anh và một số vùng nước Pháp có chiều hướng tăng các món ăn phương Đông nên sử dụng nhiều loại gạo hạt dài. Trong khi đó ở các nước Đông Âu lại thích dùng loại gạo hạt tròn hơn. Gần 90% dân số Banglades và phần lớn dân Ấn Độ, Pakistan và các nước thuộc Châu Phi tiêu dùng loại gạo hạt đồ, còn gạo nếp được tiêu thụ chính ở Lào, Campuchia và một số vùng ở Thái Lan (FAO, 1998). Trong những năm gần đây giá lương thực trên thế giới liên tục tăng cao, đẩy thế giới vào một cuộc khủng hoảng lương thực toàn cầu. Nguyên nhân chính của tình trạng này là do điều kiện thời tiết khí hậu ngày càng trở lên khắc nhiệt, hạn hán, lũ lụt kéo dài làm mất mùa và sản lượng lương thực giảm mạnh, đồng thời các nước tiên tiến trên thế giới sử dụng một lượng lương thực khổng lồ vào sản xuất nhiên liệu làm kho dự trữ lương thực của thế giới đang ở mức thấp nhất kể từ 30 năm nay trong khi giá gạo không ngừng gia tăng trong vòng 5 năm qua. Theo ghi nhận của Liên Hiệp Quốc (LHQ), giá lương thực toàn cầu vào tháng 1/2008 đã tăng 35% so với cùng kỳ năm trước, trong đó chỉ tính năm 2007 giá gạo đã tăng 42%. Theo dự báo của tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế (OECD) và Liên Hiệp Quốc đưa ra vào tháng 2/2008, giá ngũ cốc có thể tăng 27% và giá gạo tăng thêm 9% trong 10 năm tới. Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, thị trường xuất nhập gạo trên thế giới trong những năm gần đây như sau: - Xuất khẩu: giai đoạn 1995 – 2004, lượng gạo xuất khẩu trên thé giới hàng năm khoảng 23 – 25 triệu tấn/năm (chiếm 6% tổng sản lượng gạo), bình quân tăng 3%/ năm. Năm 2007, xuất khẩu gạo đạt 30,2 triệu tấn (tăng 3,4% so với năm 2006). Châu Á chiếm 77% lượng gạo xuất khẩu của thế giới. Có trên 20 nước tham gia xuất khẩu gạo chủ lực gồm: Thái Lan, Việt Nam, Mỹ, Ấn Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 6 Độ, Pakistan, Trung Quốc, Myanma chiếm 85% tổng khối lượng gạo trên toàn thế giới. - Nhập khẩu: Hiện nay có khoảng 80 nước và vùng lãnh thổ trên thế giới nhập khẩu gạo, trong đó chủ lực là các nước thuộc Châu Á như Phlippin, Indonesia, Banglades; khu vực Châu Phi, Trung Đông và một số nước khu vực Trung Mỹ nhập khẩu lượng gạo khá lớn. - Tiêu dùng gạo trên thế giới tiếp tục tăng do tăng dân số, đặc biệt ở Chấu Á, Châu Phi là khu vực sử dụng nhiều lúa gạo, khu vực Tây bán cầu và Trung Đông tăng mức tiêu thụ gạo trên đầu người - Nhiều quốc gia xuất khẩu gạo lớn sẽ giảm lượng gạo xất khẩu, trong khi nhu cầu nhập khẩu gạo tăng, nguồn cung thị trường gạo sẽ thiếu hụt so với nhu cầu, giá gạo trên thị trường thế giới giữ ở mức khá cao. Dự báo lượng gạo thương mại trên thế giới sẽ tăng bình quân 2,4%/năm và sẽ đạt 35 triệu tấn vào năm 2017. Tuy nhiên, trước nguy cơ khủng hoảng lương thực toàn cầu, để đảm bảo an ninh lương thực trong nước, một số nước như Trung Quốc, Ấn Độ, Pakistan, Mỹ… sẽ giảm lượng gạo xuất khẩu, trong khi nhiều nước lại có nhu cầu tăng lượng gạo nhập khẩu như Philippin, Indonexia, Banglades và tiểu vùng Sahara của Châu Phi, Trung Đông, một số nước Tây bán cầu thiếu hụt nguồn cung cấp sẽ làm cho giá gạo trên thế giới duy trì ở mức cao trong trung và dài hạn. Thái Lan luôn là nước xuất khẩu gạo đứng đầu thế giới, hơn hẳn Việt Nam cả về số lượng lẫn giá trị, do có thị trường truyền thống rộng hơn và chất lượng gạo cao hơn. Mỹ, Ấn Độ, Pakistan cũng là nước xuất khẩu gạo quan trọng sau Việt Nam.Theo Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI), lúa gạo sản xuất ra chủ yếu là để tiêu dùng nội địa, chỉ có khoảng 6 – 7% tổng sản lượng lúa gạo trên thế giới được lưu thông trên thị trường quốc tế. 1.1.2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa gạo tại Việt Nam Việt Nam nằm ở vùng Đông Nam Châu Á, có khí hậu nhiệt đới gió mùa, đặc biệt là lượng bứ xạ mặt trời rất cao, rất thích hợp với sự phát triển của cây lúa. Với nhiều đồng bằng châu thổ rộng lớn có lượng phù sa bồi đắp hàng năm, tương đối bằng phẳng và màu mỡ từ Bắc tới Nam (Đồng bằng Sông hồng, Đồng Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 7 bằng sông Cửu Long…) cùng một loạt châu thổ hẹp ở ven sông, ven biển miền Trung. Cũng giống như các đồng bằng của các nước Đông Nam Á khác, đồng bằng Châu thổ Việt Nam đều được sử dụng cho sản xuất nông nghiệp mà chủ yếu là trồng lúa. Chính vì thế mà Việt Nam là cái nôi hình thành cây lúa nước, từ lâu nó đã trở thành cây lương thực chủ yếu và có ý nghĩa to lớn trong nền kinh tế nước ta. Nhờ việc ứng dụng và phát triển của khoa học kỹ thuật, kết hợp với sử dụng các giống lúa mới năng suất cao, thay đổi cơ cấu mùa vụ phù hợp, cải tạo đất, xây dựng hệ thống thủy lợi…nên năng suất lúa của nước ta đã tăng lên đáng kể trong những năm gần đây. Đảng và Nhà nước ta đã xác định, lúa là một trong những cây trồng quan trọng hàng đầu trong sản xuất nông nghiệp ở nước ta, nó không chỉ cung cấp lương thực cho người dân mà còn là cây trồng có giá trị xuất khẩu cao, đóng góp tỷ trọng lớn giá trị trong nền kinh tế quốc dân. Bảng 1.3. Tình hình sản xuất lúa gạo những năm qua tại Việt Nam Năm Diện tích Năng suất Sản lượng Lượng xuất Giá trị (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) khẩu (triệu tấn) (triệu USD) 2008 7,400 52,3 38,729 4,72 2.902 2009 7,437 52,4 38,950 6,10 2.664 2010 7,489 53,4 40,006 6,73 2.912 2011 7,655 55,4 42,398 7,10 3.500 2012 7,753 56,3 43,662 7,72 3.450 2013 7,899 55,8 44,076 6,61 2.950 (Nguồn: Tổng cục Thống kê, năm 2013) Số liệu thống kê cho thấy, từ năm 2008 đến năm 2013 năng suất và sản lượng lúa ở nước ta ngày càng tăng. Cụ thể là năm 2008 diện tích trồng lúa ở nước ta là 7,4 triệu ha, đến năm 2013 diện tích tăng lên 7,899 triệu ha. Năng suất lúa tăng từ 52,3 tạ/ha năm 2008 lên 55,8 tạ/ha năm 2013. Sản lượng lúa năm 2008 đạt 38,729 triệu tấn tăng lên 44,076 triệu tấn năm 2013. Xuất khẩu gạo ở nước ta là nguồn thu nhập đáng kể của nền kinh tế quốc dân với 4,72 triệu tấn Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 8 năm 2008 và 6,61 triệu tấn năm 2013, tương đương giá trị 2.902 triệu USD (năm 2008) và 2.950 triệu USD (năm 2013). Trong những năm trước đổi mới, nước ta là quốc gia triền miên thiếu lương thực. Năm 1986, cả nước sản xuất đạt 18,37 triệu tấn lương thực, sang năm 1987 giảm còn 17,5 triệu tấn trong khi dân số tăng thêm 1,5 triệu người, do vậy, năm 1987 ở miền Bắc. Nhà nước đã phải nhập khẩu 1,28 triệu tấn để cân đối lương thực nhưng vẫn không đủ, vẫn có đến 9,3 triệu người bị đói gay gắt. Cho đến năm 1989 chúng ta mới giải quyết được vấn đề thỏa mãn nhu cầu lương thực trong nước và bắt đầu tham gia vào thị trường xuất khẩu. Hiện nay, Việt Nam là nước xuất khẩu lúa gạo lớn thứ 2 thế giới. Tuy nhiên chất lượng gạo của ta còn thấp do bị bạc bụng, độ dài hạt trung bình, hương vị kém… nguyên nhân là do chúng ta chưa có được bộ giống lúa chất lượng cao, trong khi xu hướng về gạo phẩm chất cao trên thị trường châu Á và châu Mỹ ngày càng lớn. Cùng với việc hội nhập WTO, nhiều loại gạo chất lượng của Thái Lan, Ấn Độ đã và đang tràn vào Việt Nam, nên mục tiêu lớn đặt ra cho Việt Nam là phải có thêm nhiều giống lúa chất lượng cao có thương hiệu đủ khả năng cạnh tranh về chất lượng và giá cả. Điều đó chỉ có thể giải quyết được bằng một giải pháp tổng hợp từ nghiên cứu tuyển chọn giống, canh tác bền vững, công nghệ sau thu hoạch, xây dựng thương hiệu và phát triển thị trường. 1.2. Kết quả nghiên cứu tuyển chọn giống lúa thuần ở Việt Nam 1.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh đối với cây lúa Khí hậu, thời tiết là yếu tố quan trọng nhất của điều kiện sinh thái, có ảnh hưởng lớn nhất và thường xuyên đến quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa. Dựa trên quan điểm sinh lý thực vật, các đặc tính sinh lý, sinh hóa cũng như năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của cây lúa đều chịu ảnh hưởng của yếu tố khí hậu và thời tiết. Trong quá trình sinh trưởng, nếu gặp nhiệt độ cao cây lúa nhanh chóng đạt được tổng tích ôn tương đối sẽ trỗ bông, vào hạt, chín sớm, rút ngắn thời gian sinh trưởng. Ở nước ta, các giống lúa chiêm xuân, lúa ngắn ngày là những giống mẫn cảm với nhiệt độ (giống cảm ôn) nên thời gian sinh trưởng Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 9 biến động theo nhiệt độ hàng năm và theo thời vụ cấy sơm hay muộn (Nguyễn Đình Giao, 2001). Theo Nguyễn Văn Hoan (2002), điều kiện thời tiết tối ưu cho vụ lúa mùa trỗ bông với nhiệt độ trung bình 28 – 300C, biên độ ngày đêm 5 – 60C, ẩm độ không khí 80 – 85%, mưa rào nhỏ, kết thúc nhanh, phơi màu không gặp mưa, không có bão và không có gió mùa Đông Bắc. Cây lúa yêu cầu nhiệt độ khác nhau qua các thời kỳ sinh trưởng. Ở thời kỳ nảy mầm nhiệt độ thích hợp nhất cho quá trình này là 30 – 350C. Nhiệt độ thích hợp cho mạ phát triển là 25 – 300C, thời kỳ đẻ nhánh, làm đòng từ 25 – 300C. Thời kỳ trỗ bông, làm hạt yêu cầu nhiệt độ tối ưu là 28 – 300C, nếu nhiệt độ thấp dưới 170C hoặc cao hơn 400C đều không có lợi cho quá trình làm bông, trỗ hạt. Nước là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống cây lúa. Nước tạo điều kiện cung cấp dinh dưỡng cho cây lúa một cách thuận lợi nhất. Ngoài ra nước có tác dụng làm giảm nồng độ muối, phèn, đất độc và cỏ dại trong ruộng lúa. Lúa nước yêu cầu lượng mưa từ 900 – 1.100 mm cho mỗi vụ lúa (nếu dựa hoàn toàn vào nước trời). Tuy nhiên, có những năm lượng mưa không phân bố đều giữa các tháng trong năm, giữa các vùng miền. Vì vậy, cần chủ động cung cấp đủ nước cho quá trình sinh trưởng của cây lúa. Cây lúa có nguồn gốc nhiệt đới nên lúa là cây ưa sáng và mẫn cảm với quang chu kỳ (độ dài ngày). Cường độ ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động quang hợp và tạo năng suất cho cây lúa. Chu kỳ chiếu sáng lại có tác dụng rõ rệt đến quá trình phân hóa đòng và trỗ bông ở một số giống lúa địa phương trung và dài ngày. Lúa thuộc nhóm cây ngắn ngày nên thời gian chiếu sáng 9 – 10 giờ/ngày có tác dụng rõ rệt đối với việc xúc tiến quá trình phân hóa đòng và trỗ bông. Tuy nhiên mức độ phản ứng quang chu kỳ còn phụ thuộc vào giống và vùng canh tác. Các giống lúa trồng vùng ôn đới thường là những giống chín sớm, chịu được nhiệt độ thấp và ít mẫn cảm với độ dài ngày. Các giống lúa trồng ở vùng nhiệt đới thường mẫn cảm với nhiệt độ hơn độ dài ngày. Những giống lúa dài ngày lại Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 10 phản ứng khá chặt với quang chu kỳ, chúng chỉ trỗ bông trong điều kiện ngày ngắn của vụ mùa. 1.2.2. Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây lúa *Đặc điểm hình thái của cây lúa Khả năng đẻ nhánh là một đặc điểm phát triển của cây lúa. Sau khi cấy, cây lúa bén rễ hồi xanh rồi bước vào thời kỳ đẻ nhánh. Đây là thời kỳ có ý nghĩa trong toàn bộ đời sống của cây lúa và quá trình tạo năng suất sau này. Các giống lúa khác nhau thì thời gian đẻ nhánh, số lượng nhánh cũng khác nhau. Theo Bùi Huy Đáp (1999), giống lúa Tám vụ mùa, cấy 1 dảnh nghạch trê và cấy thưa có thể đẻ 232 nhánh và có 198 nhánh thành bông. Qua nghiên cứu các tổ hợp lai, Nguyễn Văn Hiển (1992), nhận xét: kiểu đẻ nhánh chụm là lặn, kiểu đẻ nhánh xòe là trội. Đinh Văn Lữ (1978) cho rằng: những giống đẻ nhánh rải rác thì trỗ bông không tập trung, bông không đều, không có lợi cho quá trình thu hoạch và năng suất thấp. Khả năng đẻ nhánh của cây lúa phụ thuộc vào phạm vi mắt đẻ và điều kiện ngoại cảnh. Tuy nhiên trong điều kiện quần thể, do gieo cấy dày nên số nhánh đẻ thực tế có hạn. Sau một thời gian đẻ nhánh, số nhánh tăng lên có hiện tượng tự điều tiết do sự cạnh tranh về ánh sáng và dinh dưỡng, vì thế số nhánh sẽ không tăng lên nữa. Bộ lá lúa là một đặc trưng hình thái, giúp phân biệt các giống lúa khác nhau, đồng thời lá lúa còn là cơ quan quang hợp tạo chất hữu cơ. Vì vậy, màu sắc lá, kích thước lá, độ dày lá, góc lá có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình tạo năng suất sau này. Thông thường trên cây lúa có khoảng 5 – 6 lá xanh cùng hoạt động. Tốc độ ra lá thay đổi theo thời gian và điều kiện ngoại cảnh. Tổng số lá trên cây nhiều hay ít có liên quan đến thời gian sinh trưởng và diện tích lá của quần thể (Nguyễn Đình Giao, 2001) Ở nước ta, nhóm giống lúa ngắn ngày có khoảng 12 - 15 lá, nhóm trung ngày có khoảng 16 – 18 lá và nhóm dài ngày có 20 – 21 lá. Số lá còn lại thay đổi tùy theo từng vụ cấy, phân bón và tưới nước. Khi số lá thay đổi thì thời gian sinh trưởng của cây lúa cũng thay đổi theo. Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 11 Theo Nguyễn Công Tạn (2002) chiều rộng lá di truyền ổn định hơn và tương quan không chặt với năng suất. Độ dày lá có tương quan chặt với năng suất theo tỷ lệ thuận. * Thời gian sinh trưởng Nguyễn Hữu Tề và cs (1997) cho rằng: thời gian sinh trưởng của cây lúa được tính từ lúc nảy mầm cho đến chín thay hổi từ 90 – 180 ngày, tùy theo giống lúa và điều kiện ngoại cảnh. Các giống ngắn ngày ở nước ta có thời gian sinh trưởng 90 – 120 ngày, trung ngày từ 140 – 160 ngày, dài ngày là các giống có thời gian sinh trưởng lớn hơn 160 ngày. Ngoài ra, thời gian sinh trưởng của cây lúa còn phụ thuộc vào thời vụ. Trong điều kiện nhiệt độ thấp ở vụ xuân, các giống lúa có thời gian sinh trưởng dài hơn trong điều kiện vụ mùa. Tuy nhiên các giống cực sớm của Mỹ như: Belle Patna, Blue Belle…tính chín sớm được kiểm tra bởi một cặp gen trội. Tính cảm quang chu kì mạnh được kiểm tra bởi một cặp gen trội hoặc 2 cặp gen (Lê Vĩnh Thảo, 1994) hoặc do hoạt động của nhóm gen II (Vũ Tuyên Hoàng, 1977). Tính phản ứng quang chu kỳ yếu do nhiều gen kiểm tra, vì vậy ở các giống có số gen khác nhau thì mức phản ứng quang chu kỳ cũng khác nhau. Cũng theo tác giả này thì sự nhạy cảm của các giống lúa với độ dài ngày bị ảnh hưởng rất nhiều của các gen khống chế hoạt động của ARN-polymerase * Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất Năng suất được hình thành bởi 04 yếu tố: - Số bông hữu hiện/đơn vị diện tích, - Số hạt/bông, - Tỷ lệ hạt chắc, - Khối lượng 1000 hạt. Trong các yếu tố trên thì số bông hữu hiệu/đơn vị diện tích có tính quyết định và hình thành sớm nhất. Yếu tố đó phụ thuộc vào mật độ cấy, khả năng đẻ nhánh, khả năng chịu phân bón. Các giống lúa mới thấp cây, lá đứng, đẻ khỏe, chịu phân bón có thể cấy dầy để tăng số bông hữu hiệu/đơn vị diện tích. Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 12 Số hạt/bông bằng hiệu số của hoa phân hóa trừ đi số hoa thoái hóa. Yếu tố này phụ thuộc nhiều vào đặc tính giống và điều kiện ngoại cảnh. Các giống lúa mới hiện nay đều có số hạt/bông cao. Giống có tỷ lệ hạt chắc cao sẽ cho năng suất cao. Tỷ lệ chắc của hạt được quyết định ở thời kỳ trước và sau trỗ bông. Nguyên nhân dẫn đến tỷ lệ lép ở lúa cao là do thời kỳ phân hóa hoa gặp nhiệt độ, độ ẩm không khí thấp hoặc quá cao làm cho hạt phấn mất sức này mầm hoặc trước đó vòi nhụy phát triển không bình thường, tế bào mẹ hạt phấn bị ảnh hưởng…Do vậy, để có tỷ lệ hạt chắc cao phải bố trí thời vụ sao cho khi lúa làm đòng và trỗ gặp được điều kiện thuận lợi. Khối lượng 1000 hạt là yếu tố quan trọng cấu thành năng suất lúa. Yếu tố này chủ yếu phụ thuộc vào giống mà ít chịu sự tác động của điều kiện ngoại cảnh. Giai đoạn từ khi lúa trỗ cho đến chín sữa có ảnh hưởng lớn đến khối lượng 1000 hạt. 1.2.3. Chất lượng lúa gạo *Hình dạng dạt Theo Nguyễn Thị Trâm (1998) cho rằng: hình dạng hạt gạo là đặc tính của giống và tương đối ổn định. Nó ít bị thay đổi dưới điều kiện ngoại cảnh. Sau khi nở hoa, nhiệt độ môi trường hạ thấp có thể làm giảm chiều dài hạt gạo nhưng không nhiều. * Độ bạc bụng của hạt gạo Có rất nhiều nghiên cứu về di truyền tính bạc bụng. Sự di truyền tính trạng này chịu sự chi phối của điều kiện ngại cảnh nhưng không nhiều. Theo Lê Doãn Diên (1990), độ bạc bụng của hạt gạo do nhiều gen điều khiển. Vì thế, ngoài tác động cộng tính còn có tác động tương hỗ giữa các gen (Nguyễn Trọng Khanh, 2002). Vũ Quốc Trung và Bùi Huy Thanh (1979) khi nghiên cứu về nội nhũ của hạt cho biết: các giống lúa có hạt dài thì có nội nhũ trắng trong, các dòng hạt bầu thường có nội nhũ trắng đục. Các tác giả còn cho biết: lúa cấy ở ruộng quá nhiều nước hay ruộng bị hạn khi chín gạo dễ bị bạc bụng. Kỹ thuật phơi thóc cũng ảnh Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 13