Luận án Tiến sĩ Nghiên cứu xác định giống lúa chất lượng, ngắn ngày và một số biện pháp kỹ thuật thâm canh phù hợp phục vụ sản xuất lúa vùng Đồng bằng sông Hồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

------------  ----------

TRẦN THANH NHẠN

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH GIỐNG LÚA CHẤT LƢỢNG,
NGẮN NGÀY VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT
THÂM CANH PHÙ HỢP PHỤC VỤ SẢN XUẤT
VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI, NĂM 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

------------  ----------

TRẦN THANH NHẠN

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH GIỐNG LÚA CHẤT LƢỢNG,

NGẮN NGÀY VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT
THÂM CANH PHÙ HỢP PHỤC VỤ SẢN XUẤT
VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
MÃ SỐ: 62.62.01.10

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. GS.TS. Hoàng Tuyết Minh
2. TS. Nguyễn Nhƣ Hải

HÀ NỘI, NĂM 2017


i

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết
quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và
chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác.
Tơi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã
được cảm ơn, các thơng tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn
gốc. Nếu có gì sai sót tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm!
Tác giả luận án

Trần Thanh Nhạn


ii

LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành luận án này, tơi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của
các thầy, cô giáo, các tập thể, cá nhân cùng bạn bè đồng nghiệp.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới GS.TS. Hồng Tuyết
Minh và TS. Nguyễn Như Hải, là những người thầy hướng dẫn khoa học đã tận
tình giúp đỡ tơi trong suốt q trình thực hiện đề tài nghiên cứu và hồn thành
luận án này.
Tơi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo, Ban đào tạo Viện Khoa học nơng
nghiệp Việt Nam đã nhiệt tình giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ
tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu.
Tơi cũng xin bày tỏ lời cảm ơn đến lãnh đạo và các công chức, viên
chức thuộc Trạm Khảo nghiệm giống cây trồng Văn Lâm, Hưng Yên - Trung
tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Quốc gia; Trung tâm
Chuyển giao khoa học công nghệ và Khuyến nông - Viện khoa học Nông
nghiệp Việt Nam; các nhà khoa học và bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo
điều kiện, động viên và có nhiều ý kiến đóng góp cho việc thực hiện đề tài
nghiên cứu và hồn thành luận án.
Sau cùng là gia đình đã ln động viên khích lệ, tạo điều kiện về thời
gian, cơng sức và kinh tế để tơi hồn thành cơng trình nghiên cứu này.
Tơi xin chân thành cảm ơn./.
Tác giả luận án

Trần Thanh Nhạn


iii

MỤC LỤC
Lời cam đoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục các bảng

viii

Danh mục các hình

xi

Danh mục chữ viết tắt

xii

MỞ ĐẦU

1

1.1.

Tính cấp thiết của đề tài

1

1.2.

Mục tiêu và yêu cầu của đề tài

2

1.2.1. Mục tiêu

2

1.2.2. Yêu cầu

2

1.3.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3

1.3.1. Ý nghĩa khoa học

3

1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn

3

1.4.

Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của đề tài

3

1.4.1. Đối tượng nghiên cứu

3

1.4.2. Phạm vi nghiên cứu

4

1.5.

Đóng góp mới của luận án

4

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC
CỦA ĐỀ TÀI
1.1.

5

Vị trí địa lý, đặc điểm khí hậu và đất trồng lúa vùng Đồng bằng
sông Hồng

5

1.2.

Các yếu tố hạn chế đến năng suất lúa vùng Đồng bằng sông Hồng

6

1.3.

Cơ sở khoa học về nghiên cứu, tuyển chọn giống lúa chất
lượng, ngắn ngày

6


iv

1.3.1. Nguồn gốc phân loại cây lúa

6

1.3.2. Đặc điểm nông sinh học của cây lúa

7

1.3.3. Yếu tố cấu thành năng suất của cây lúa

10

1.3.4. Quan hệ giữa năng suất lúa và các yếu tố liên quan

13

1.3.5. Các chỉ tiêu về chất lượng và các yếu tố ảnh hưởng

15

1.3.6. Đánh giá hiện trạng sản xuất và tiêu thụ lúa gạo của Việt Nam

21

1.3.7. Định hướng mục tiêu cho ngành hàng lúa gạo chất lượng

24

1.3.8. Phương hướng chọn tạo giống lúa

26

1.3.9. Nghiên cứu chọn tạo giống lúa chất lượng Japonica

28

1.3.10. Nghiên cứu chọn tạo giống lúa chất lượng Indica

31

1.3.11. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa chất lượng ở Việt Nam

34

1.3.12. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa chất lượng vùng ĐBSH

37

1.3.13. Nghiên cứu về kỹ thuật thâm canh tăng năng suất lúa

37

1.3.14. Nghiên cứu về phân bón cho cây lúa

40

1.3.15. Nghiên cứu về thời vụ gieo, cấy đối với cây lúa

48

1.4.

Nhận xét rút ra từ tổng quan

50

CHƢƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
2.1.

NGHIÊN CỨU

52

Vật liệu nghiên cứu

52

2.1.1. Đánh giá giá trị canh tác, giá trị sử dụng của giống lúa được
tuyển chọn
2.1.2. Phân bón và thuốc bảo vệ thực vật
2.2.

Nội dung nghiên cứu

53
53
53

2.2.1. Nội dung 1: Nghiên cứu xác định giống lúa mới ngắn ngày, chất
lượng, triển vọng cho vùng Đồng bằng sông Hồng

53

2.2.2. Nội dung 2: Nghiên cứu khả năng thích ứng của các giống lúa
mới được xác định tại một số tỉnh vùng Đồng bằng sông Hồng

54


v

2.2.3. Nội dung 3: Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật thâm canh
của các giống lúa được xác định tại vùng Đồng bằng sông Hồng

54

2.2.4. Nội dung 4: Xây dựng mơ hình thâm canh và đánh giá hiệu quả
2.3.

kinh tế của giống lúa được tuyển chọn trên đất phù sa sông Hồng

54

Phương pháp nghiên cứu

54

2.3.1. Nghiên cứu xác định giống lúa mới ngắn ngày, chất lượng, triển
vọng cho vùng Đồng bằng sơng Hồng

54

2.3.2. Đánh giá khả năng thích ứng của các giống lúa mới triển vọng tại
một số tỉnh vùng đồng bằng sông Hồng

56

2.3.3. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác cho giống lúa đã
được tuyển chọn trên đất phù sa vùng Đồng bằng sông Hồng

58

2.3.4. Xây dựng mơ hình thâm canh, đánh giá hiệu quả kinh tế của

2.4.

giống lúa triển vọng tại vùng đồng bằng sông Hồng

59

Phương pháp đánh giá

60

2.4.1. Đánh giá thời kỳ sinh trưởng và phát triển cuả các giống lúa tham
gia thí nghiệm
2.4.2. Đánh giá độ ổn định năng suất của các giống lúa được tuyển chọn

60
61

2.4.3. Đánh giá hàm lượng chất khơ, chỉ số diện tích lá và các yếu tố
cấu thành năng suất của các giống lúa tham gia thí nghiệm

62

2.4.4. Phương pháp đánh giá mùi thơm ở lúa

63

2.4.5. Đánh giá tình hình sâu bệnh hại

63

2.4.6. Đánh giá một số chỉ tiêu về chất lượng gạo, cơm

66

2.4.7. Phương pháp xử lý số liệu

66

CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

67

3.1.

Kết quả nghiên cứu xác định giống lúa mới ngắn ngày, chất
lượng cho vùng Đồng bằng sông Hồng

67


vi

3.1.1. Kết quả đánh giá đặc điểm nông học, khả năng sinh trưởng, phát
triển của các giống lúa thí nghiệm

67

3.1.2. Kết quả đánh giá phản ứng của các giống với một số sâu bệnh
chính và khả năng chống chịu điều kiện bất thuận của ngoại cảnh

71

3.1.3. Kết quả đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của
các giống lúa thí nghiệm

73

3.1.4. Kết quả đánh giá chất lượng gạo của các giống lúa tham gia thí
nghiệm
3.2.

76

Kết quả đánh giá khả năng thích ứng của 2 giống lúa ĐS3 và BH
9 từ vụ Xuân 2014 đến vụ Xuân 2015

83

3.2.1. Kết quả đánh giá đặc điểm nông học, khả năng sinh trưởng, phát
triển và các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 2 giống
lúa ĐS3 và BH9

83

3.2.2. Kết quả đánh giá chỉ số diện tích lá và hàm lượng chất khô của 2
giống BH 9 và ĐS3 ở vụ Xuân 2015

84

3.2.3. Kết quả đánh giá độ thuần đồng ruộng và các yếu tố cấu thành

năng suất của 2 giống ĐS3 và BH 9

86

3.2.4. Kết quả đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh hại của giống lúa ĐS3
và BH9

87

3.2.5. Kết quả đánh giá năng suất của giống BH9 và ĐS3 tại các điểm

89

3.2.6. Kết quả đánh giá chỉ tiêu chất lượng gạo của 2 giống lúa BH9 và ĐS3

91

3.2.7. Kết quả đánh giá chất lượng cơm của giống ĐS3 và BH9

92

3.2.8. Kết quả đánh giá độ ổn định năng suất của 2 giống lúa ĐS3 và
Bắc hương 9 qua 2 năm 2014 và 2015
3.3.

93

Đánh giá khả năng thích ứng của 2 giống lúa BH9 và ĐS3 trên
diện rộng trong điều kiện sản xuất tại một số tỉnh vùng Đồng
bằng sông Hồng

99


vii

3.3.1. Kết quả đánh giá khả năng thích ứng của giống lúa ĐS3 trong vụ
Mùa năm 2014
3.3.2. Kết quả đánh giá khả năng thích ứng của giống lúa BH 9
3.4.

99
102

Kết quả nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật thâm canh của 2
giống lúa ĐS3 và BH9 triển vọng trên đất phù sa sông Hồng

104

3.4.1. Ảnh hưởng của liều lượng đạm và mật độ cấy đến một số đặc
điểm sinh trưởng, phát triển của giống lúa ĐS3 và Bắc hương 9

104

3.4.2. Ảnh hưởng của mật độ cấy và phân bón đến tình hình nhiễm sâu
bệnh hại của giống lúa ĐS3 và BH9

106

3.4.3. Ảnh hưởng của các mức bón đạm và mật độ cấy đến các yếu tố

cấu thành năng suất và năng suất của giống lúa ĐS3 và Bắc
hương 9
3.5.

108

Kết quả xây dựng mơ hình thâm canh, đánh giá hiệu quả kinh tế
của 2 giống lúa triển vọng BH9 và ĐS3

114

3.5.1. Kết quả xây dựng mơ hình và đánh giá hiệu quả kinh tế của
giống ĐS3

114

3.5.2. Kết quả xây dựng mơ hình và đánh giá hiệu quả kinh tế của
giống BH9
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

117
118

1.

Kết luận

118

2.

Đề nghị

119

Các cơng trình khoa học đã cơng bố có liên quan đến luận án

120

Tài liệu tham khảo

121

Phụ lục

137


viii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Tên bảng

STT

Trang

2.1.

Danh sách các giống lúa nghiên cứu nhóm Indica

52

2.2.

Danh sách các giống lúa mới nhóm Japonica

53

3.1.

Đặc điểm hình thái các giống lúa thí nghiệm thuộc nhóm Indica

67

3.2.

Một số đặc điểm hình thái các giống lúa thí nghiệm thuộc nhóm
Japonica

3.3.

Một số đặc điểm nơng sinh học và khả năng sinh trưởng phát
triển của các giống lúa thí nghiệm vụ Xuân 2013

3.4.

72

Tình hình sâu, bệnh hại của các giống lúa thí nghiệm nhóm

Japonica vụ Xn và vụ Mùa 2013 (điểm)

3.7.

70

Tình hình nhiễm sâu, bệnh hại của các giống lúa thí nghiệm
nhóm Indica (điểm)

3.6.

69

Một số đặc điểm nơng sinh học và khả năng sinh trưởng phát
triển của các giống lúa thí nghiệm vụ Mùa 2013

3.5.

68

73

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí
nghiệm vụ Xuân và vụ Mùa 2013

74

3.8 a. Kết quả phân tích các chỉ tiêu chất lượng gạo của các giốnglúa
Indica tham gia thí nghiệm
3.8b.

77

Kết quả phân tích các chỉ tiêu chất lượng gạo của các giống lúa
Japonica tham gia thí nghiệm

78

3.9a.

Các chỉ tiêu chọn lọc với nhóm giống Indica

79

3.9b.

Các chỉ tiêu chọn lọc với nhóm giống Japonica

80

3.10.

Mục tiêu và hệ số chọn lọc đối với các giống lúa Indica và Japonica

80

3.11.

So sánh giá trị chọn lọc với giá trị thực tế của giống BH 9 và ĐS3

82

3.12.

Một số đặc điểm nông sinh học của giống lúa BH 9 và ĐS3

83


ix

3.13.

Kết quả đánh giá diện tích lá của giống BH9 và ĐS3

85

3.14.

Đánh giá khả năng tích lũy chất khơ của giống BH 9 và ĐS3

85

3.15.

Độ thuần đồng ruộng và các yếu tố cấu thành năng suất của
giống ĐS3 và BH9 năm 2014-2015

3.16.

87

Mức độ nhiễm sâu bệnh và khả năng chống đổ của 2 giống ĐS3
và BH9 tại các điểm năm 2014-2015 (điểm)

88

3.17.

Phản ứng của giống lúa BH9 đối với rầy nâu

89

3.18.

Phản ứng của giống lúa BH9 đối với bệnh đạo ôn

89

3.19.

Phản ứng của giống lúa BH9 đối với bệnh bạc lá

89

3.20.

Năng suất của 2 giống ĐS3 và BH9 tại các điểm (tấn/ha)

90

3.21.

Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của giống ĐS3 và BH9

91

3.22.

Chất lượng cơm của 2 giống ĐS3 và BH9 vụ Xuân 2014

92

3.23.

Độ ổn định năng suất của các giống tại vùng ĐBSH trong vụ
Xuân 2014

3.24.

Độ ổn định năng suất của các giống tại vùng ĐBSH trong vụ
Mùa năm 2014

3.25.

96

Độ ổn định năng suất của các giống tại vùng ĐBSH trong vụ
Xuân 2015

3.26.

94

97

Độ ổn định năng suất của các giống tại vùng ĐBSH trong vụ
Xuân 2014 và Xuân 2015

3.27.

98
100

3.28.

Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống ĐS3

3.29.

Mức độ chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận

100

của giống lúa ĐS3 (điểm)

101

3.30.

Một số đặc điểm nông học của giống ĐS3

101

3.31.

Độ thuần đồng ruộng và yếu tố cấu thành năng suất của giống ĐS3

101

3.32.

Mức độ nhiễm sâu bệnh của giống lúa ĐS3 (điểm)

102


x

3.33.

Các yếu tố cấu thành năng suất và khả năng chống chịu sâu bệnh
hại của giống BH9 tại các điểm

103

3.34.

Năng suất của giống BH9 tại các điểm

104

3.35.

Ảnh hưởng của liều lượng đạm và mật độ cấy đến thời gian sinh
trưởng và chiều cao cây của giống lúa ĐS3

3.36.

Ảnh hưởng của liều lượng đạm và mật độ cấy đến thời gian sinh
trưởng và chiều cao cây của giống lúa BH9

3.37.

115

Đánh giá hiệu quả kinh tế của mơ hình giống ĐS3 so với giống
Nhị ưu 838 tại Vĩnh Phúc, vụ Xuân 2016

3.45.

113

Đánh giá hiệu quả kinh tế của mơ hình giống ĐS3 so với giống
Khang dân 18 tại Hưng Yên trong vụ Xuân 2016

3.44.

111

Ảnh hưởng của mật độ cấy và mức đạm bón đến năng suất thực
thu của giống lúa BH9 (tấn/ha)

3.43.

110

Ảnh hưởng của mật độ và nền phân bón đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất của giống BH9 (tấn/ha)

3.42.

108

Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến năng suất thực
thu của giống lúa ĐS3 (tấn/ha)

3.41.

107

Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến các yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất của giống ĐS3

3.40.

106

Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến mức độ nhiễm
sâu bệnh hại của giống BH9 (điểm)

3.39.

105

Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng đạm bón đến mức độ nhiễm
sâu bệnh hại của giống ĐS3

3.38.

105

116

Đánh giá hiệu quả kinh tế của giống BH9 tại Vụ Bản-Nam Định,
vụ Mùa 2016

117


xi

DANH MỤC CÁC HÌNH
STT

Tên hình

Trang

3.1.

Gge biplot của 5 giống tại 3 địa điểm vụ Xuân 2014

94

3.2.

Gge biplot của 5 giống tại 3 địa điểm vụ Mùa 2014

96

3.3.

Gge biplot của 5 giống tại 3 địa điểm vụ Xuân 2015

97

3.4

Gge biplot của 5 giống tại 3 địa điểm vụ Xuân 2014 và 2015

98


xii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
BĐKH
BPKT

BVTV
ĐBSH
ĐBSCL
ĐC
CT
Cs
FAO
HQKT
IRRI
TBKT
UNDP
VCK
NAR
LAI
MAS
MAB
NSLT
NSTT
NST
TGST
BH9
VFA
ICM
3G3T
QTL

Ý nghĩa
Biến đổi khí hậu
Biện pháp kỹ thuật
Bảo vệ thực vật

Đồng bằng sông Hồng
Đồng bằng song Cửu Long
Đối chứng
Công thức
Cs (cộng tác viên)
Food and Agricultural Organization
(Tổ chức Nông Lương Liên hợp quốc)
Hiệu quả kinh tế
International Rice Research Institute
(Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế)
Tiến bộ kỹ thuật
United Nationns Development Programme
(Chương trình phát triển của Liên hợp quốc)
Vật chất khô
Hiệu suất quang hợp thuần
Hệ số diện tích lá
Marker Assisted Selection
Marker Assisted Backrossing
Năng suất lý thuyết
Năng suất thực thu
Nhiễm sắc thể
Thời gian sinh trưởng
Giống Bắc hương 9
Hiệp hội Lương thực Việt Nam
Quản lý cây trồng tổng hợp
3 giảm 3 tăng trên cây lúa
Tính trạng chống chịu khơ hạn trên cây lúa


1

MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Sau gần 30 năm đổi mới, một trong những thành tựu lớn nhất của nông
nghiệp Việt Nam là sự phát triển của ngành lúa gạo. Từ một nước thiếu lương
thực trong thập niên bảy mươi và nửa đầu thập niên tám mươi của thế kỷ
trước, Việt Nam đã trở thành nước xuất khẩu gạo vào năm 1989, chỉ bốn năm
sau khi đổi mới và sau đó đến nay liên tiếp giữ vị trí là nước xuất khẩu gạo
lớn trên thế giới. Sự phát triển của ngành lúa gạo đã đóng góp to lớn cho đảm
bảo an ninh lương thực quốc gia và xoá đói giảm nghèo. Chúng ta khơng
những có đủ lương thực tiêu dùng trong nước mà còn dư một lượng lớn để
phục vụ xuất khẩu. “Phạm Thị Thanh Bình, Viện - Kinh tế và Chính trị Thế
giới, Phát triển nơng nghiệp Việt Nam, Thành tựu và hạn chế. 2017”
Góp phần vào thành tích to lớn trên trước hết phải kể đến sự đóng góp
quan trọng của các giống lúa mới cùng với việc áp dụng tiến bộ khoa học kỹ
thuật và chủ trương chính sách của Nhà nước về phát triển nông nghiệp. Mặc
dù đã đạt được thành tựu to lớn nhưng ngành lúa gạo Việt Nam trong quá trình
phát triển đã bộc lộ nhiều tồn tại, hạn chế. Giá trị gia tăng của ngành lúa gạo
giảm dần do sản xuất và kinh doanh hiệu quả thấp, thu nhập của nông dân
trồng lúa giảm sút và không tương xứng với các tác nhân khác tham gia kinh
doanh lúa gạo.
Vùng Đồng bằng sơng Hồng có diện tích tự nhiên là 2,06 triệu ha và gần 20
triệu dân, diện tích lúa gieo cấy hàng năm khoảng hơn 1 triệu ha, chiếm 88%
diện tích cây lương thực của vùng và chiếm khoảng 14% diện tích gieo trồng lúa
của cả nước. Tuy đất khơng rộng nhưng đây là vùng sản xuất lúa có trình độ
thâm canh cao. Sản xuất lúa ở ĐBSH hướng đến thị trường nội địa, bao gồm thị
trường lớn là thủ đô Hà Nội và các đô thị trong vùng, với xu thế tiêu dùng gạo


2

chất lượng cao gia tăng. Vì vậy, vùng ĐBSH sẽ chuyển hướng mạnh sang sản
xuất lúa chất lượng cao và quy hoạch các vùng sản xuất lúa đặc sản địa phương,
lúa nếp, lúa Japonica. Tuy nhiên vùng này còn thiếu bộ giống lúa chất lượng
cao, có giá trị hàng hóa, số lượng giống chất lượng cao phát triển rộng rãi trong
sản xuất cịn ít. Một số giống lúa chất lượng là giống chủ lực trong sản xuất
nhưng bị nhiễm nặng sâu bệnh hại, nhiều vụ gây thiệt hại lớn cho sản xuất. Một
giải pháp quan trọng góp phần tái cấu trúc ngành lúa gạo nước ta nhằm nâng cao
giá trị gia tăng và phát triển bền vững là nghiên cứu đưa vào sản xuất các giống
lúa chất lượng và có giá trị hàng hóa cao trên thị trường lúa gạo thế giới và trong
nước. (Theo />Ðể nâng cao chất lượng lúa gạo thì khâu cơ bản là nghiên cứu chọn tạo,
cải tiến giống để có những giống lúa có chất lượng giá trị hàng hóa cao hơn,
kết hợp với việc xác định các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp phát huy
được tiềm năng của giống; thực tế chứng minh rằng đây là con đường nhanh
và tiết kiệm để nâng cao chất lượng lúa gạo. Trên cơ sở đó, chúng tôi thực
hiện đề tài “Nghiên cứu xác định giống lúa chất lượng, ngắn ngày và một
số biện pháp kỹ thuật thâm canh phù hợp phục vụ sản xuất lúa vùng Đồng
bằng sông Hồng”
1.2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu
Xác định được giống lúa ngắn ngày, chất lượng cao, chống chịu được
với sâu bệnh và điều kiện bất thuận vùng Đồng bằng sông Hồng.
Đề xuất quy trình kỹ thuật thâm canh các giống lúa được xác định
nhằm phục vụ sản xuất lúa chất lượng vùng Đồng bằng Sông Hồng (ĐBSH).
1.2.2. Yêu cầu
Tuyển chọn được giống lúa có thời gian sinh trưởng từ 130-135 ngày
trong vụ Xuân, 105-110 ngày trong vụ Mùa, năng suất đạt từ 6,0-7,0 tấn/ha


3

trong vụ Xuân và 5,5-6,0 tấn/ha trong vụ Mùa, chất lượng cơm ngon, hàm
lượng Amylose thấp (dưới 20%), nhiệt độ hóa hồ ở mức trung bình, giống
sinh trưởng phát triển tốt, ít nhiễm sâu bệnh hại, có tính thích nghi và độ ổn
định cao, phù hợp với sản xuất lúa tại các tỉnh Đồng bằng sông Hồng.
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
- Các kết quả thu được của Luận án cung cấp thêm những dẫn liệu
khoa học phục vụ công tác nghiên cứu chọn tạo, tuyển chọn giống lúa ngắn
ngày chất lượng cho vùng Đồng bằng sông Hồng.
- Bổ sung một số biện pháp kỹ thuật canh tác để tăng hiệu quả sản xuất
lúa chất lượng cao cho vùng Đồng bằng sông Hồng.
- Cung cấp nguồn vật liệu khởi đầu cho công tác nghiên cứu, chọn tạo
giống lúa ngắn ngày, chất lượng.
- Kết quả của Luận án có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho công tác
giảng dạy, nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực chọn tạo và sản xuất lúa.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Đã tuyển chọn được 1 giống lúa Japonica (ĐS3) và 1 giống lúa Indica
(BH9), có thời gian sinh trưởng ngắn, sinh trưởng phát triển tốt, năng suất,
chất lượng cao bổ sung vào cơ cấu giống lúa chất lượng, góp phần tăng thêm
hiệu quả sản xuất lúa cho vùng Đồng bằng sông Hồng.
- Khuyến cáo cho người sản xuất lúa ở vùng Đồng bằng sông Hồng thực
hiện theo quy trình kỹ thuật canh tác giống lúa mới chất lượng, ngắn ngày đạt
hiệu quả cao
1.4. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu của đề tài
1.4.1. Đối tượng nghiên cứu
Các giống lúa ngắn ngày, năng suất, chất lượng được chọn tạo và nhập
nội từ các nguồn trong và ngoài nước.

4

1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
1.4.2.1. Về giống lúa: Nghiên cứu về đặc điểm nông học, tiềm năng năng suất,
chất lượng, tính chống chịu sâu, bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận; khả
năng thích nghi với điều kiện sinh thái vùng Đồng bằng sông Hồng của 16
giống lúa làm vật liệu nghiên cứu.
1.4.2.2. Về Kỹ thuật canh tác:
- Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác (mật độ cấy và liều
lượng bón đạm) đối với 2 giống lúa đã được tuyển chọn
- Xây dựng mơ hình thâm canh cho 2 giống lúa mới được tuyển chọn
tại 3 tỉnh đại diện vùng Đồng bằng sơng Hồng.
1.5. Đóng góp mới của luận án
- Đã xác định được 2 giống lúa có nhiều đặc điểm tốt triển vọng nhằm bổ
sung vào cơ cấu giống lúa chất lượng cho vùng Đồng bằng sơng Hồng gồm:
Giống BH 9 (Bắc hương 9) có thời gian sinh trưởng (130-135 ngày trong vụ
Xuân, 105-110 ngày trong vụ Mùa), ít nhiễm sâu bệnh hại, giống sinh trưởng
phát triển tốt, dạng hình đẹp, cây gọn, thân cứng, lá đứng, bền lá, đẻ nhánh khá,
năng suất cao và ổn định (vụ Xuân đạt từ 5,50- 6,35 tấn/ha, vụ Mùa đạt 5,4-5,8
tấn/ha); Giống lúa ĐS3 có thời gian sinh trưởng vụ Xuân 130-135 ngày, vụ Mùa
105-110 ngày, năng suất đạt từ 6,0-7,5 tấn/ha trong vụ Xuân và 5,5-6,0 tấn/ha
trong vụ Mùa, khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, chống đổ và chịu rét tốt.
- Đã đề xuất được biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp đối với 2 giống
lúa ĐS3 và BH9 trên đất phù sa vùng Đồng bằng sông Hồng. Ở vụ Xuân, giống
ĐS3 cấy mật độ 55 khóm/m2, bón 8 tấn phân chuồng +100 kg N + 90 kg P2O5 +
90 kg K2O; Giống BH 9 cấy mật độ 45 khóm/m2, bón 8 tấn phân chuồng + 100
kg N + 90 kg P2O5 + 90 kg K2O). Ở vụ Mùa, giống ĐS3 cấy mật độ 50 khóm/m2
và bón 8 tấn phân chuồng + 90 kg N+ 90 kg P2O5 + 90 kg K2O/ha; Giống BH 9
cấy mật độ 45 khóm/m2 và bón 90kg N + 90 kg P2O5 + 90 kg K2O /ha.

5

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Vị trí địa lý, đặc điểm khí hậu và đất trồng lúa vùng Đồng bằng
sông Hồng
Đồng bằng sông Hồng (hay châu thổ sông Hồng) là một vùng đất rộng
lớn nằm quanh khu vực hạ lưu sông Hồng thuộc miền Bắc Việt Nam, vùng
đất bao gồm 11 tỉnh và thành phố. Vị trí địa lý của Đồng bằng sông Hồng trải
rộng từ vĩ độ 21°34´B (huyện Lập Thạch) tới vùng bãi bồi khoảng 19°5´B
(huyện Kim Sơn), từ 105°17´Đ (huyện Ba Vì) đến 107°7´Đ (trên đảo Cát Bà).
Phía bắc và đơng bắc là Vùng Đơng Bắc (Việt Nam), phía tây và tây nam là
vùng Tây Bắc, phía đơng là vịnh Bắc Bộ và phía nam vùng Bắc Trung
Bộ..Tồn vùng có diện tích: 23.336 km², chiếm 7,1 % diện tích của cả nước.
Địa hình tương đối bằng phẳng, hướng thấp dần từ Tây Bắc-Đơng Nam, trong
vùng có nhiều ơ trũng (Hà Nam - Nam Định - Ninh Bình). Đất đai chủ yếu là
đất phù sa màu mỡ.
Đặc trưng khí hậu của vùng là mùa Đông từ tháng 10 đến tháng 4 năm
sau là mùa khơ. Mùa Xn có tiết mưa phùn tạo điều kiện cho cây trồng sinh
trưởng phát triển tốt.. Đất đai của vùng rất thích hợp cho thâm canh lúa nước,
trồng màu và các cây công nghiệp hàng năm. Vùng có diện tích trồng cây
lương thực đứng thứ 2 trong cả nước với diện tích đạt 1.242,9 nghìn ha.
Về sản xuất nông nghiệp: Trong các cây lương thực, lúa có ý nghĩa
quan trọng nhất cả về diện tích và sản lượng. Năm 2010, so với cả nước, diện
tích gieo trồng lúa của Đồng bằng sơng Hồng có 1.150,1 nghìn ha; chiếm
15,3% diện tích gieo trồng lúa của cả nước; năng suất đạt 5,92 tấn/ha/vụ, cao
hơn 12%; sản lượng lúa đạt 6,83 triệu tấn bằng 17,5%. Cây lúa có mặt ở hầu
hết các nơi, nhưng tập trung nhất và đạt năng suất cao nhất là ở các tỉnh Thái
Bình, Nam Định, Hải Dương, Hưng Yên, Ninh Bình. Thái Bình trở thành tỉnh

6

dẫn đầu cả nước về năng suất lúa (6,16 tấn/ha). Nhiều huyện, hợp tác xã đạt
năng suất 8 - 10 tấn/năm.
1.2. Các yếu tố hạn chế đến năng suất lúa vùng Đồng bằng sơng Hồng
Do nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nên thường xuyên xảy ra
bão lũ, hạn hán, sương muối. Bên cạnh đó vùng cũng thường xuyên xảy ra
tình trạng thừa nước trong mùa mưa và thiếu nước trong mùa khơ.
Sử dụng q mức phân bón hóa học, thuốc phịng trừ sâu bệnh làm cho
đất bị cứng (xi măng hóa) và huỷ diệt đa dạng sinh học; áp dụng chế độ canh
tác không hợp lý làm xói mịn đất đai.
Biện pháp khắc phục các yếu tố hạn chế gồm quản lý cây trồng tổng hợp,
quản lý dinh dưỡng, bón phân cân đối, áp dụng bón phân cho vùng chuyên
biệt; các biện pháp trong canh tác trên các vùng đất đặc thù; các biện pháp
mới về kỹ thuật canh tác; sử dụng hạt giống cấp xác nhận, thích hợp cho các
vùng đất đặc thù; sử dụng các dạng phân bón mới, phân bón chất lượng cao.
1.3. Cơ sở khoa học về nghiên cứu, tuyển chọn giống lúa chất lượng,
ngắn ngày
1.3.1. Nguồn gốc phân loại cây lúa
Cây lúa châu Á đã trải qua q trình tiến hóa lâu dài để thích ứng với
mơi trường khác nhau và được phân chia thành 3 nhóm chính: Indica,
Japonica (Sinica) và Javanica (Japonica nhiệt đới), giữa chúng có một số đặc
trưng cơ bản để phân loại; ba loại lúa này được nhận biết qua sự khác nhau về
hình thái như thân, lá, hạt và thành phần cấu tạo hạt, đặc biệt là hàm lượng
amylose, amylopectin, khả năng chịu hạn, chịu lạnh, v.v.. (Huang X et al.,
(2015); Civsavn P et al., (2015).
Lúa Japonica có khả năng chịu lạnh, ngưỡng nhiệt độ thấp cho sinh
trưởng là xung quanh 15oC, thường được trồng ở các vùng ôn đới; chịu phân,

khả năng thâm canh cao, chống đổ tốt nên có tiềm năng năng suất cao , cơm


7

dẻo, ít nở (Nguyễn Đình Giao và cs, 2001; Ranawake AL et al. (2011).
Lúa Indica: Thường trồng ở vùng khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, cơm
khô; chịu phân kém, dễ đổ ngã, chống chịu được nhiều loại sâu bệnh nhiệt đới.
Lúa Javanica (Japonica nhiệt đới): Có tính chất trung gian giữa lúa
Japonica và lúa Indica. Lúa Javanica; hạt to, thường có râu, vỏ trấu có lơng
dài, ít gié, gié dài; cây cao, thân cây dày thẳng đứng, chịu hạn nhưng không
chịu lạnh; hàm lượng amylose cao.
1.3.2. Đặc điểm nông sinh học của cây lúa
Lúa là cây trồng đa dạng kiểu hình, mỗi giống có những đặc điểm riêng
có thể dựa vào đó để nhận biết được tính khác biệt của chúng. Do vậy, việc
nghiên cứu đặc điểm hình thái, đặc điểm nông học, khả năng chống chịu của
các giống lúa mới có vai trị rất quan trọng trong việc phát huy các đặc điểm tốt
và hạn chế các nhược điểm của giống, nâng cao năng suất, chất lượng và khả
năng chống chịu của giống.
Thời gian sinh trưởng của cây lúa được tính từ lúc nảy mầm cho đến
khi chín, thường thay đổi từ 90 - 180 ngày tùy theo giống và điều kiện ngoại
cảnh. Đây là đặc điểm có liên quan việc bố trí thời vụ, cơ cấu luân canh của
cây lúa. Trong những năn gần đây nhiều nhà khoa học của các nước tiên tiến
đã xác định được gene quy định thời gian sinh trưởng của cây lúa (Gao H et
al. (2014); Linh LH et al. (2009); Chen J. et al. (2014). Một số QTLs gen rất
có ý nghĩa trong việc nghiên cứu chọn tạo giống lúa, điển hình gen Hd1, Hd3,
đây là locus gen điều chỉnh thời gian sinh trưởng của cây lúa trong các điều
kiện trồng tại các vùng sinh thái khác nhau nhưng thời gian sinh trưởng dao
động khoảng 100 ngày (Mao Q. et al. (2015).
Theo Yosida (1985) Linh LH. et al. (2009) cho rằng, những giống lúa

có thời gian sinh trưởng quá ngắn thì khơng thể cho năng suất cao do sinh
trưởng sinh dưỡng bị hạn chế và ngược lại những giống lúa có thời gian sinh


8

trưởng quá dài thì thường cho năng suất thấp vì dễ bị lốp đổ và chịu nhiều tác
động của điều kiện ngoại cảnh bất lợi. Thời gian sinh trưởng của cây lúa cịn
phụ thuộc tính cảm quang hay cảm ơn của giống. Khi gieo cấy vào thời vụ khác
nhau với điều kiện ngoại cảnh khác nhau tùy theo giống sẽ có thời gian sinh
trưởng dài ngắn khác nhau.
Hiện nay xu hướng sản xuất lúa được khuyến cáo là sử dụng các giống
lúa ngắn ngày, chất lượng, chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất
thuận, phù hợp với cơ cấu Xuân muộn-Mùa sớm.
Chiều cao cây lúa là một chỉ tiêu hình thái có liên quan đến nhiều chỉ
tiêu khác, đặc biệt là tính chống đổ; cây lúa có thân ngắn và cứng có khả năng
chống đổ tốt hơn; chiều cao cây của một giống lúa là nhân tố quan trọng hình
thành nên cấu trúc kiểu cây, phần lớn do đặc tính di truyền của giống quyết
định. Ngồi ra, nó còn chịu tác động bởi các yếu tố khác như thời tiết, đất đai,
mật độ, chế độ dinh dưỡng và chăm sóc. Theo các nhà nghiên cứu của Viện
lúa IRRI (1996), chiều cao cây được đánh giá theo thang điểm như sau:
- Điểm 1: bán lùn (vùng trũng < 110 cm; vùng cao < 90 cm);
- Điểm 5: trung bình (vùng trũng 110-130 cm; vùng cao 90-125 cm);
- Điểm 9: cao (vùng trũng > 110 cm; vùng cao > 125 cm).
Bahmaniar M.A. and Ranjbar G.A. (2007) cho rằng c

-100 cm, có
thể cao đến 120 cm, trong một số điều kiện nào đó được coi là lý tưởng về
năng suất. Theo Clarkson D.T. and Hanson J.B. (1980), thân cây lúa dày hơn
thì khả năng tích lũy chất khơ tốt hơn, t

9

ngã, tán lá che khuất lẫn nhau làm gia
tăng một số bệnh hại dẫn đến năng suất giảm.
Đẻ nhánh là một đặc điểm nông học quan trọng của cây lúa, có liên
quan chặt chẽ đến quần thể ruộng lúa, quá trình hình thành số bơng và ảnh
hưởng đến năng suất lúa. Trong quá trình sinh trưởng, nhánh lúa là những
nhánh mọc lên từ nách lá của mỗi đốt trên thân chính hoặc trên các nhánh
khác trong thời gian sinh trưởng sinh dưỡng, cây lúa đẻ nhánh theo quy luật
chung. Tuy nhiên, các giống lúa khác nhau thì thời gian đẻ nhánh khác nhau.
Nguyễn Văn Hiển (2000) nghiên cứu các tổ hợp lai có nhận xét rằng
kiểu đẻ nhánh chụm và đứng thẳng là lặn, kiểu đẻ nhánh xòe là trội. Các kết
quả nghiên cứu cho rằng tính đẻ nhánh khỏe là tính trạng di truyền số lượng,
có hệ số di truyền từ thấp đến trung bình và chịu ảnh hưởng rõ rệt của các
điều kiện ngoại cảnh. Như vậy, các giống lúa có khả năng đẻ nhánh khỏe, tập
trung sẽ rất cần thiết để đạt được năng suất cao vì giảm đáng kể nhánh vô hiệu
và thuận lợi cho quá trình thu hoạch. Số nhánh man

.
Nghiên cứu về bộ lá lúa là một đặc trưng hình thái giúp phân biệt các
giống khác nhau, đồng thời lá lúa còn là cơ quan quang hợp. Vì vậy, màu sắc,
kích thước, độ dày lá, góc độ lá có ảnh hưởng đến năng suất sinh vật học và
năng suất kinh tế.
Yosida S (1985) cho rằng các giống lúa chín sớm và chín trung bình có từ
10 - 18 lá trên thân chính, các giống mẫn cảm với chu kỳ quang có số lá ổn định
trong hầu hết các điều kiện. Thông thường sự phát triển của 1 lá lúa cần khoảng

10

1000C ngày ở thời kỳ trước khi phân hóa địng và cần 1700C ngày sau khi phân
hóa địng. Thời gian sống của từng lá cũng rất khác nhau, các lá phía trên có thời
gian sống lâu hơn các lá phía dưới. Như vậy, lá địng có thời gian sống lâu nhất.
Trong một phạm vi nhất định, diện tích lá có mối tương quan thuận với lượng
quang hợp, vượt quá giới hạn này lượng chất khơ thực tế giảm vì q trình hơ
hấp cũng có tương quan thuận với chỉ số diện tích lá. Chỉ số diện tích lá phụ
thuộc vào giống, mật độ cấy, lượng phân bón. Diện tích lá tăng dần trong quá
trình sinh trưởng, tăng mạnh nhất là thời kỳ đẻ nhánh rộ và đạt tối đa trước lúc
trổ bơng. Các giống lúa thấp cây, lá đứng có thể tăng mật độ cấy để nâng cao hệ
số diện tích lá. Các giống lúa cao cây, xoè nên hạn chế khả năng tăng mật độ vì
dễ dẫn tới hiện tượng các lá che khuất lẫn nhau, khi đó khơng những khơng tăng
được lượng quang hợp mà cịn tạo điều kiện cho sâu bệnh gây hại nặng
1.3.3. Yếu tố cấu thành năng suất của cây lúa
Năng suất lúa được tạo thành bởi 3 yếu tố: số bơng/đơn vị diện tích, số
chắc hạt/bông và khối lượng 1000 hạt. Số bông trên một đơn vị diện tích bị
tác động bởi 3 yếu tố: số nhánh hữu hiệu, điều kiện ngoại cảnh và biện
pháp kỹ thuật (mật độ cấy, tưới nước, bón phân). Số bơng có tính quyết
định đến năng suất và hình thành sớm nhất, yếu tố này phụ thuộc nhiều vào
mật độ gieo cấy, khả năng đẻ nhánh, khả năng chịu đạm. Các yếu tố này
được hình thành trong thời gian khác nhau với những quy luật khác nhau song
chúng lại có mối quan hệ ảnh hưởng lẫn nhau. Do đó, để đạt năng suất cao
cần có cơ cấu các yếu tố cấu thành năng suất hợp lý. Theo Nguyễn Đình Giao
và cs (2001), các giống lúa mới thấp cây, lá đứng, đẻ khỏe, chịu đạm có thể
gieo cấy dày để tăng số bơng trên đơn vị diện tích. Số bơng có thể đóng
góp 74% năng suất, trong khi đó số hạt và khối lượng hạt đóng góp 26%.
Trên ruộng lúa cấy, số bông/m2 phụ thuộc nhiều vào năng lực đẻ
nhánh, chỉ tiêu này xác định chủ yếu vào khoảng 10 ngày sau khi đẻ nhánh tối

11

đa. Ở ruộng lúa gieo thẳng số bông/m2 phụ thuộc nhiều vào lượng hạt gieo và
tỷ lệ mọc mầm, Suichi Yoshida (1985).
Theo Nguyễn Văn Hoan (2006) Sự tương quan giữa năng suất và số
bơng/khóm ở mỗi giống lúa là khác nhau, ở những giống thuộc nhóm bán lùn có
tương quan chặt (r = 0,85), nhóm lùn có tương quan vừa (r = 0,62) và nhóm cao
cây có tương quan vừa (r = 0,54). Sự tương quan giữa năng suất và số hạt trên
bơng thì ngược lại, nhóm cao cây có tương quan rất chặt (r = 0,96), nhóm bán lùn
và lùn có tương quan vừa (r = 0,62 - 0,66). Mối quan hệ giữa các yếu tố cấu thành
năng suất, năng suất thực thu thực chất là mối quan hệ giữa cá thể và quần thể.
Mối quan hệ này có hai mặt: khi mật độ hay số bông/m2 tăng trong phạm vi nào
đó thì khối lượng bơng giảm ít nên năng suất cuối cùng tăng, đó là quan hệ thống
nhất. Nhưng số bông/m2 tăng cao quá sẽ làm khối lượng bơng giảm nhiều, lúc đó
năng suất sẽ giảm, đó là quan hệ mâu thuẫn. Vì vậy cần phải điều tiết mối quan hệ
này sao cho hợp lý để năng suất cuối cùng là cao nhất.
Số hạt trên bông nhiều hay ít tùy thuộc vào số gié, số hoa phân hoá, số
hoa thối hố. Tồn bộ q trình này nằm trong thời kỳ sinh trưởng sinh thực
(từ làm đòng đến trỗ). Điều kiện nhiệt độ và cường độ ánh sáng quá thấp ở giai
đoạn này sẽ làm tăng số hạt lép và làm giảm năng suất hạt (Benito S, et al.
(1979)

sóc (Nguyễn Văn Hoan, 2006). Số gié cấp 1, đặc biệt là số gié cấp 2 nhiều thì
số hoa trên bơng cũng nhiều. Số hoa trên bông nhiều là điều kiện cần thiết để
đảm bảo cho tổng số hạt trên bông lớn. Việc tổng hợp carbohydrate ở thân lá
cũng như việc vận chuyển tổng hợp những chất khơ vào hạt địi hỏi ưu tiên trước
hết trong việc làm chắc hạt. Muốn có sự vận chuyển tổng hợp tốt hơn thì bộ lá có
cấu tạo dày, xanh đậm hơn, tuổi thọ lá kéo dài là một đặc tính rất quan trọng và
cần thiết. Bộ lá thẳng đứng thì cây lúa sử dụng ánh sáng hữu hiệu tốt hơn.