Luận văn thạc sĩ ðÁNH GIÁ SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CỦA CÁC MẪU GIỐNG PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHỌN GIỐNG LÚA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI








NGUYỄN THỊ NĂNG


ðÁNH GIÁ SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ KHẢ
NĂNG CHỊU HẠN CỦA CÁC MẪU GIỐNG PHỤC VỤ
CÔNG TÁC CHỌN GIỐNG LÚA




LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP



Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng
Mã số: 60.62.05



Người hướng dẫn khoa học: TS. VŨ THỊ THU HIỀN

HÀ NỘI - 2011
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là
trung thực và chưa từng ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn
này ñã ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược
chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả



Nguyễn Thị Năng

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



ii
LỜI CẢM ƠN

Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn ñến TS. Vũ Thị Thu Hiền, Bộ môn
Di truyền và Chọn giống cây trồng, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã

tận tình giúp ñỡ, hướng dẫn, ñóng góp nhiều ý kiến quý báu trong suốt quá
trình thực hiện và hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể các Thầy cô giáo Viện ñào tạo sau
ñại học, Bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng-Khoa nông học, Ban
Giám ðốc Trung tâm Thực nghiệm và ðào tạo Nghề và các ñồng nghiệp ñã
tạo mọi ñiều kiện thuận lợi, giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực
hiện ñề tài.
ðể hoàn thành luận văn này, tôi còn nhận ñược sự giúp ñỡ nhiệt tình
của các bạn sinh viên Nguyễn Thị Hậu, lớp Cây trồng tiên tiến 51; Trần
Khánh Duy, lớp Di truyền giống K52 - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội
trong việc triển khai và theo dõi các thí nghiệm
Ngoài ra, tôi xin chân thành cảm ơn sự ñộng viên, hỗ trợ rất lớn về mặt
vật chất và tinh thần của gia ñình, bạn bè.
Tôi xin chân trọng biết ơn những tình cảm cao quý ñó!
Hà Nội, ngày 6 tháng 9 năm 2011
Tác giả luận văn



Nguyễn Thị Năng


Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



iii

MỤC LỤC

Lời cam ñoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các chữ viết tắt v

Danh mục bảng vi

Danh mục ñồ thị viii

1. Mở ñầu 1

1.1. Tính cấp thiết của ñề tài 1

1.2. Mục ñích và yêu cầu 2

1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 3

2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1. Cơ sở khoa học của ñề tài 4

2.2. Mục tiêu của chọn giống chịu hạn 19

2.3. Tình hình nghiên cứu lúa cạn và lúa chịu hạn trên thế giới và ở
Việt Nam 20

2.4. Tương lai của cây lúa cạn và lúa chịu hạn 47

2.5. Những kết luận rút ra từ nghiên cứu tổng quan 49

3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 50

3.1 Vật liệu, ñịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 50

3.4. Phương pháp xử lý số liệu 59

4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 60

4.1. ðánh giá kết quả các thí nghiệm vụ mùa năm 2010 60

4.1.1. Thí nghiệm 1: ðánh giá khả năng chịu hạn ở giai ñoạn nảy mầm
của các mẫu giống sau khi xử lý ở nồng ñộ muối KClO
3
3% 60

4.1.2. Thí nghiệm 2: ðánh giá khả năng chịu hạn ở giai ñoạn nảy mầm
của các mẫu giống sau khi xử lý ở nồng ñộ ñường Saccarozin 1%
63

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



iv
4.1.3. Thí nghiệm 3: ðánh giá sinh trưởng, phát triển của các mẫu
giống trong ñiều kiện ñủ nước và nước trời trong vụ mùa 2010 65

4.2. ðánh giá kết quả thí nghiệm vụ xuân 2011 105

4.2.1. ðánh giá khả năng chịu hạn ở từng giai ñoạn khi xử lý hạn nhân
tạo ñối với các mẫu giống tham gia thí nghiệm 105

4.2.2. ðánh giá bộ rễ của các mẫu giống qua từng giai ñoạn xử lý hạn 109

4.2.3 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống
qua 3 giai ñoạn xử lý hạn 116

4.3. ðề xuất mô hình cây lúa chịu hạn 121

4.4 Xếp loại khả năng chịu hạn và năng suất của các mẫu giống lúa
tham gia thí nghiệm 124

5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 127

5.1. Kết luận 127

5.2. ðề nghị 127

TÀI LIỆU THAM KHẢO 128

PHỤ LỤC 138


Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….

v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

TGST : Thời gian sinh trưởng
S.E.S : Hệ thống ñánh giá tiêu chuẩn trên cây lúa
CURE : Chương trình nghiên và phát triển lúa cho vùng khó khăn
FAO : Tổ chức Nông lương thế giới
CIAT : Trung tâm Nông nghiệp nhiệt ñới Quốc tế
WMO : Tổ chức khí tượng thế giới
IRRI : Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế
IRAT :Viên Nghiên cứu Nông nghiệp nhiệt ñới
IIAT : Viện Nông nghiệp nhiệt ñới Quốc tế
ICA : Viện Nông nghiệp Cô-lôm-bia
IAC : Viện Nông nghiệp Campinas
TLNM : Tỷ lệ nảy mầm
KNCH : Khả năng chịu hạn
NS : Năng suất
TLHC : Tỷ lệ hạt chắc
M1000 : Khối lượng 1000 hạt
KLBR : Khối lượng bộ rễ
CDBR : Chiều dài bộ rễ
CCCC : Chiều cao cuối cùng



Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….

vi
DANH MỤC BẢNG
STT Tên bảng Trang

4.1 Tỷ lệ nảy mầm, tỷ lệ rễ mầm ñen, chiều dài rễ mầm, khối lượng
rễ mầm sau khi xử lý hạt bằng dung dịch KClO
3
3%
61
4.2 Tỷ lệ rễ mầm, tỷ lệ rễ mầm ñen, chiều dài rễ mầm, khối lượng rễ
mầm sau khi xử lý hạt bằng dung dich saccarozin (1%)
63
4.3a Lượng mưa và số ngày mưa trong vụ mùa năm 2010
65
4.3b Lượng mưa và số ngày mưa trong vụ xuân năm 2011
65
4.4 ðánh giá khả năng chịu hạn của các mẫu giống lúa thí nghiệm
trong ñiều kiện nước trời
67
4.5 Chiều dài rễ, số lượng rễ, khối lượng rễ của các mẫu giống trong
2 ñiều kiện ñủ nước và nước trời khi thu hoạch
68
4.6 Một số ñặc ñiểm hình thái của các mẫu giống lúa tham gia thí
nghiệm
73
4.7 Một số ñặc ñiểm nông học của cây mạ của các mẫu giống tham
gia thí nghiệm
76
4.8 Thời gian sinh trưởng của các mẫu giống lúa ở hai ñiều kiện môi
trường

77
4.9a ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây và chiều cao cây của các
mẫu giống cấy trong ñiều kiện ñủ nước, vụ mùa 2010
82
4.9b4 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây và chiều cao cây của các
mẫu giống cấy trong ñiều kiện nước trời, vụ mùa 2010
83
4.10a ðộng thái tăng trưởng số nhánh của các mẫu giống trong ñiều
kiện ñủ nước, vụ mùa 2010
87
4.10b ðộng thái tăng trưởng số nhánh của các mẫu giống trong ñiều
kiện nước trời, vụ mùa 2010
88
4.11 Chiều dài, chiều rộng và góc lá ñòng ở 2 ñiều kiện ñủ nước và
nước trời
92
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



vii

4.12 Cấu trúc bông của các mẫu giống ở hai ñiều kiện ñủ nước và
nước trời
94
4.13 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống
tham gia thí nghiệm ở 2 ñiều kiện ñủ nước và nước trời
99
4.14a Khả năng chống chịu một số loại sâu bệnh hại của các mẫu giống
thí nghiệm ở ñiều kiện ñủ nước, vụ mùa 2010

103
4.14b Khả năng chống chịu một số loại sâu bệnh hại của các mẫu giống
thí nghiệm ở ñiều kiện nước trời, vụ mùa 2010
104
4.15 ðánh giá khả năng chịu hạn nhân tạo của các mẫu giống tham gia
thí nghiệm ở 3 giai ñoạn
106
4.16a Chiều dài rễ, số lượng rễ, khối lượng rễ, khối lượng thân, lá và tỷ
lệ rễ/thân, lá trong thí nghiệm hộp rễ ở giai ñoạn ñẻ nhánh
111
4.16b Chiều dài rễ, số lượng rễ, khối lượng rễ, khối lượng thân, lá và tỷ
lệ rễ/thân, lá trong thí nghiệm hộp rễ ở giai ñoạn làm ñòng
113
4.16c Chiều dài rễ, số lượng rễ, khối lượng rễ, khối lượng thân, lá và tỷ
lệ rễ/thân, lá trong thí nghiệm hộp rễ ở giai ñoạn trỗ-chín
115
17a Số bông hữu hiệu của các mẫu giống qua 3 giai ñoạn xử lý hạn
và không xử lý hạn
116
4.17b Tỷ lệ hạt chắc/bông của các mẫu giống tham gia thí nghiệm qua
3 giai ñoạn xử lý hạn và không xử lý hạn.
119
4.17c Khối lượng 1000 hạt và năng suất cá thể của các mẫu giống tham
gia thí nghiệm qua 3 giai ñoạn xử lý hạn và không xử lý hạn
120
4.18 Tóm tắt phần lựa chọn trên một số chỉ tiêu chính
a
123
4.19 Các mẫu ñược chọn trên một số chỉ tiêu chính
123

4.20 Xếp loại các giống lúa theo khả năng chịu hạn, ñặc ñểm bộ rễ, tỷ
lệ nảy mầm, tỷ lệ rễ mầm ñen và năng suất cá thể
125
4.16 ðộ ẩm ñất trước và sau khi xử lý hạn qua 3 giai ñoạn
157
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



viii

DANH MỤC ðỒ THỊ

STT Tên ñồ thị Trang

4.1 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của một số mẫu giống ở
ñiều kiện ñủ nước 84
4.2 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của một số mẫu giống ở
ñiều kiện nước trời 84
4.3 Suy giảm về chiều cao của các mẫu giống ở hai ñiều kiện ñủ
nước và nước trời 85
4.4 ðộng thái tăng trưởng số nhánh của các mẫu giống thí nghiệm
trong ñiều kiện ñủ nước 89
4.5 ðộng thái tăng trưởng số nhánh của các mẫu giống thí nghiệm
trong ñiều kiện nước trời 89
4.6 Sự suy giảm về số nhánh hữu hiệu của cá mẫu giống ở hai ñiều
kiện ñủ nước và nước trời 90
4.7 Sự suy giảm về số bông hữu hiệu qua các lần xử lý hạn nhân tạo
và không xử lý hạn 118
4.8 Sự suy giảm về tỷ lệ hạt chắc/bông qua các lần xử lý hạn nhân

tạo và không xử lý hạn 118
4.8 Sự suy giảm về năng suất cá thể qua các lần xử lý hạn nhân tạo
và không xử lý hạn 121



Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



1

1. MỞ ðẦU

1.1. Tính cấp thiết của ñề tài
Lúa gạo là một trong những cây lương thực quan trọng của con người.
Trên thế giới, cây lúa ñược xếp vào vị trí thứ 2 sau cây lúa mỳ về diện tích và
sản lượng. Ở châu Á, lúa gạo ñược coi là cây lương thực quan trọng nhất,
chiếm diện tích 135 triệu ha trong tổng số 148,4 triệu ha của thế giới. Hiện
nay nhu cầu lúa gạo cho con người ngày một tăng, theo dự báo của tổ chức
FAO cho những năm 1990 - 2025 thì lúa gạo phải sản xuất mỗi năm tăng
2,1% là cần thiết cho sự bảo hộ tăng dân số 1,7% mỗi năm. Nhưng trong
148,4 triệu ha ñất trồng lúa hiện nay, có khoảng 20% diện tích ñất ñang canh
tác trong ñiều kiện khô hạn hoặc phụ thuộc vào ñiều kiện nước mưa tự nhiên.
Sự khan hiếm về nước tưới phục vụ cho nông nghiệp ñã ñược báo ñộng trong
nhiều hội nghị khoa học của thế giới gần ñây. Năm 2004, một trận hạn hán
khắc nghiệt tại nhiều nước thuộc châu Á ñã không chỉ dẫn ñến thiệt hại lớn về
nông nghiệp, mà còn ñẩy hàng triệu người lâm vào cảnh ñói nghèo. Khô hạn
sẽ là yếu tố quan trọng bậc nhất ảnh hưởng ñến an toàn lương thực của thế
giới. Mặc dù năng suất lúa ở những vùng có tưới ñã tăng gấp 2 ñến 3 lần so

với 30 năm trước ñây, nhưng ở vùng canh tác nhờ nước trời năng suất tăng
lên ở mức rất nhỏ, bởi vì sử dụng giống lúa cải tiến ở những vùng này rất khó
khăn do môi trường không ñồng nhất và biến ñộng, hơn nữa tạo giống chịu
hạn thích nghi cho ñiều kiện khó khăn này còn rất hạn chế [27]. Tài nguyên
nước phục vụ cho nông nghiệp không phải là vô tận bên cạnh ñó là áp lực dân
số kèm theo sự phát triển ñô thị, sự kiện ấy sẽ làm tăng nhu cầu nước phục vụ
cho dân sinh và cho phát triển công nghiệp. Do ñó sự khan hiếm nước là vấn
ñề ñang ñược dự báo rất cấp thiết trên quy mô toàn cầu.
Ở Việt Nam, diện tích canh tác lúa khoảng 4,36 triệu ha, trong ñó có
2,2 triệu ha là ñất thâm canh, chủ ñộng tưới tiêu nước, còn lại hơn 2,1 triệu ha
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



2

là ñất canh tác lúa trong ñiều kiện khó khăn. Trong 2,1 triệu ha có khoảng 0,5
triệu ha lúa cạn, khoảng 0,8 triệu ha là ñất bấp bênh nước (Vũ Tuyên Hoàng,
1995). Theo số liệu thống kê năm 2002, trong những năm gần ñây diện tích
gieo trồng lúa hàng năm có khoảng 7,3 - 7,5 triệu ha, thì có tới 1,5 - 1,8 triệu
ha thường bị thiếu nước. Những vùng bị thiếu nước thường là những vùng ñất
ñồi núi, ñất dốc kém màu mỡ. Do vậy cây trồng ở những vùng này cho năng
suất thấp và bấp bênh. Hiện trạng cân ñối lương thực trong cả nước và nhất là
giữa miền xuôi và miền núi vẫn là vấn ñề lớn giúp cho sự ổn ñịnh về kinh tế
và canh tác ñịnh cư ở các vùng này.
Vấn ñề cải tiến giống và kỹ thuật canh tác ñã và ñang ñược ñặt ra, việc
sử dụng giống lúa có khả năng thich nghi và chống chịu ñiều kiện khô hạn là
một biện pháp hữu hiệu nhằm nâng cao và ổn ñịnh sản lượng lúa trong ñiều
kiện khô hạn. Mặt khác, tạo ra những giống lúa mang gen chịu hạn cũng là
việc làm cần thiết cho cả những vùng trồng lúa có ñủ ñiều kiện thủy lợi bởi vì

tình trạng thiếu nước có thể xảy ra ở hầu hết các vùng trồng lúa, theo thống kê
có ñến 90% diện tích trồng lúa trên thế giới chịu ảnh hưởng của khô hạn trong
một vài giai ñoạn sinh trưởng.
Chính vì vậy, ñể nâng cao và ổn ñịnh sản lượng lúa trong ñiều kiện khô
hạn, nhằm làm giảm thiểu thiệt hại do hạn hán gây ra, việc xác ñịnh và chọn
tạo ra các giống lúa có khả năng chịu hạn ñã trở thành một trong những vấn
ñề cấp thiết hiện nay
Xuất phát từ yêu cầu trên của thực tế và những vấn ñề bức thiết hiện
nay chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: “ðánh giá sinh trưởng, phát triển
và khả năng chịu hạn của các mẫu giống phục vụ công tác chọn giống lúa”
1.2. Mục ñích và yêu cầu
1.2.1. Mục ñích
ðánh giá và chọn lọc ñược các mẫu giống có khả năng chịu hạn tốt,
năng suất khá, phục vụ cho sản xuất ở các vùng khó khăn về nước tưới và làm
vật liệu cho công tác lai tạo giống lúa có khả năng chịu hạn.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



3

1.2.2. Yêu cầu
ðánh giá sinh trưởng, phát triển của các mẫu giống ñưa vào chương
trình chọn giống lúa.
ðánh giá năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu
giống lúa ở các ñiều kiện khác nhau
ðánh giá khả năng chịu hạn của các mẫu giống ở giai ñoạn nảy mầm.
ðánh giá khả năng chịu hạn của các mẫu giống ở các giai ñoạn sau cấy.
ðánh giá sơ bộ khả năng chịu hạn của các mẫu giống trong ñiều kiện
canh tác nhờ nước trời.

1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
ðề tài ñược thực hiện dựa trên việc ñánh giá khả năng chịu hạn, sinh
trưởng phát triển và các yếu tố cấu thành năng suất cũng như khả năng chống
chịu khác.
Lúa chịu hạn hay lúa cạn là một bộ phận cấu thành trong sản xuất lúa,
ñược trồng bởi các nông hộ nhỏ, sinh sống ở các vùng nghèo nhất trên thế
giới. Tuy năng suất không cao song lúa chịu hạn vẫn là loại cây trồng không
thể thay thế ở những vùng cao hay các vùng khó khăn về nước tưới, ñồng thời
là nguồn cung cấp lương thực tại chỗ quan trọng của người dân sống trong
vùng khó khăn về nước tưới. Do các vùng sinh thái rất ñặc thù và khác biệt,
lúa chịu hạn là nguồn gen quý cho công tác lai tạo, chọn lọc, bổ sung các tính
trạng ñặc trưng như tính chịu rét, chống chịu sâu bệnh và tính chịu hạn… cho
cây lúa. Vấn ñề hiện nay là năng suất của lúa trồng cạn rất thấp. Vì vậy,
nhiệm vụ của các nhà chọn giống cần bao gồm cả việc tiến hành cải thiện
năng suất cho các giống lúa có khả năng chịu hạn.
ðề tài thực hiện nhằm mục ñích ñánh giá các mẫu giống ñể từ ñó
ñưa ra các ñịnh hướng chọn lọc cho mục tiêu chọn giống cho vùng khó
khăn về nước tưới.

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



4

2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Cơ sở khoa học của ñề tài
Lúa cạn nằm trong một hệ thống trồng trọt khá lâu ñời ở nhiều ñịa
phương trên ñất nước ta [1], [4], [9]. Tuy không phải là hệ thống cây trồng

chính song lúa cạn vẫn ñang góp phần quan trọng trong việc cung cấp lương
thực tại chỗ cho các vùng ñó. Do có những khác biệt về ñiều kiện tự nhiên,
ñịa lý sinh thái,… giữa các vùng nên giống lúa chịu hạn phong phú, ña dạng
[38]. ðặc biệt lúa cạn thường canh tác trong ñiều kiện tự nhiên khô hạn,
thiếu nước, ít ñược ñầu tư nên chúng hình thành khả năng chống chịu rất tốt
với hạn, lạnh và sâu bệnh hại. ðây chính là nguồn gen chịu hạn quý giá cho
chọn tạo giống lúa chịu hạn.
Hiện nay, trong công tác chọn tạo giống cây trồng và vật nuôi nói
chung cũng như chọn tạo giống lúa nói riêng, mục tiêu của nhà chọn giống là
khai thác tính ña dạng di truyền hay những biến dị có lợi của nguồn gen hiện
có (R.W.Allard, 1960) [44]. Tính ña dạng di truyền của sinh vật vốn có trong
thiên nhiên hoặc ñược tạo mới bằng phương pháp lai nhân tạo. Ở cây lúa là
một tập hợp nguồn gen quý tương ứng với nhiều hệ sinh thái lúa khác nhau và
hình thành hệ sinh thái lúa cạn, lúa nước sâu, lúa nổi, lúa mặn,… Dựa vào ñặc
ñiểm tính biến dị và di truyền này mà con người không ngừng thành công
trong công tác lai tạo và chọn lọc giống cây trồng, nhiều kiểu gen mới cho
năng suất cao, chống chịu tốt và phẩm chất tốt ñược chọn tạo ra nhiều giống
lúa chống chịu hạn tốt và cho năng suất cao. ðể nghiên cứu vấn ñề này những
khái niệm sau ñây cần ñược quan tâm:
2.1.1. Khái niệm về lúa cạn và lúa chịu hạn
Hiện nay, có nhiều ñịnh nghĩa của các nhà khoa học về cây lúa cạn, lúa
chịu hạn.

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



5

Chang T.T. và Bardenas (1965) [50] hay Surajit K. De Datta (1975)

[60] ñều cho rằng: “Lúa cạn là loại lúa ñược gieo hạt trên các loại ñất khô, có
thể là ñất dốc hoặc ñất bằng nhưng ñều không có bờ, nó sống phụ thuộc hoàn
toàn vào ñộ ẩm do nước mưa cung cấp (nhờ nước trời)” [11].
Huke. R.E (1982) [58] dùng thuật ngữ “lúa khô” (dryland rice) thay cho
“lúa cạn” (upland rice) và ñịnh nghĩa lúa cạn ñược trồng ở những thửa ruộng
ñược chuẩn bị ñất và gieo hạt dưới ñiều kiện khô, cây lúa sống hoàn toàn nhờ
nước trời.
Theo Garirity D.P (1984) [56], lúa cạn ñược coi là lúa trồng trong mùa
mưa trên ñất cao, ñất thoát nước tự nhiên, trên những chân ruộng ñược ñắp bờ
hoặc không có bờ và không có lượng nước dự trữ thường xuyên trên bề mặt. Lúa
cạn ñược hình thành từ lúa nước, nhờ quá trình thích ứng với những vùng trồng
lúa thường gặp hạn, mà xuất hiện những biến dị chịu hạn ngày càng cao. Vì vậy
giống lúa cạn có khả năng sinh trưởng bình thường khi ở ruộng nước.
Theo Micenorodo tại Hội thảo “Lúa rẫy ở Cao Bằng, Việt Nam”, từ
tháng 9-11/3/1994 và theo ñịnh nghĩa tại Hội thảo Bouake Bờ Biển Ngà: “Lúa
cạn là lúa ñược trồng trong ñiều kiện mưa tự nhiên, ñất thoát nước, không có
sự tích nước trên bề mặt, không ñược cung cấp nước và không có bờ” [36].
Theo tác giả Bùi Huy ðáp (1978), “Lúa cạn ñược hiểu là loại lúa gieo
trồng trên ñất cao, như là các loại hoa màu trồng cạn khác, không tích nước
trong ruộng và hầu như không bao giờ ñược tưới thêm. Nước cho lúa chủ yếu
do nước mưa cung cấp và ñược giữ lại trong ñất” [8].
Nguyễn Gia Quốc (1994) [32] chia lúa cạn ra làm 2 dạng:
- Lúa cạn thực sự (lúa rẫy): là loại lúa thường ñược trồng trên các triền
dốc của ñồi núi không có bờ ngăn và luôn luôn không có nước trên bề mặt
ruộng. Cây lúa hoàn toàn sử dụng lượng nước mưa ngấm vào ñất ñể sinh
trưởng và phát triển.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….

6

- Lúa cạn không hoàn toàn (lúa nước trời): là loại lúa trồng trên
triền thấp, không có hệ thống tưới tiêu chủ ñộng, cây lúa sống hoàn toàn
bằng nước mưa tại chỗ, nước mưa có thể dự trữ trên bề mặt ruộng ñể cung
cấp cho cây lúa.
2.1.2. Khái niệm về hạn và phân loại hạn
2.1.2.1. Khái niệm về hạn
Bất cứ một loại cây trồng nào cũng cần phải có nước ñể duy trì sự sống,
mức ñộ cần nhiều hay ít nước tuỳ thuộc vào từng loại cây trồng và từng giai
ñoạn sinh trưởng phát triển của chúng. Hạn ñối với thực vật là khái niệm dùng
ñể chỉ sự thiếu nước của thực vật do môi trường gây nên trong suốt cả quá
trình hoặc trong từng giai ñoạn làm ảnh hưởng ñến sinh trưởng và phát triển.
Mức ñộ tổn thương của cây trồng do khô hạn gây ra có nhiều mức khác nhau:
chết, chậm phát triển hoặc phát triển tương ñối bình thường. Những cây trồng
có khả năng duy trì sự phát triển và cho năng suất tương ñối ổn ñịnh trong
ñiều kiện khô hạn ñược gọi là cây chịu hạn và khả năng của thực vật có thể
giảm thiểu mức ñộ tổn thương do thiếu hụt nước gây ra gọi là tính chịu hạn.
Tuy nhiên khó có thể xác ñịnh ñược thế nào là một trạng thái hạn ñặc
trưng vì mức ñộ khô hạn do môi trường gây nên khác nhau theo từng mùa,
từng năm, từng vùng ñịa lý và không thể dự ñoán trước ñược. Theo Dere
C.Hsiao (1980) [54], khi thực vật ñược nghiên cứu trong mối liên quan hữu
cơ với môi trường xung quanh gồm ñất và khí quyển và ñược mô tả dưới dạng
một bể nước về sự cân bằng nước: "Hạn là sự mất cân bằng nước của thực vật
thể hiện trong sự liên quan hữu cơ giữa ñất - thực vật - khí quyển".
Nguyễn ðức Ngữ (2002) [29] ñã ñịnh nghĩa: “Hạn hán là hiện tượng
lượng mưa thiếu hụt nghiêm trọng, kéo dài, làm giảm hàm lượng ẩm trong
không khí và hàm lượng nước trong ñất, làm suy kiệt dòng chảy sông suối, hạ
thấp mực nước ao hồ, mực nước trong các tầng chứa nước dưới ñất, gây ảnh
hưởng xấu ñến sinh trưởng và phát dục của cây trồng, làm mùa màng thất bát,

môi trường suy thoái, gây ra ñói nghèo và dịch bệnh”.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



7

2.1.2.2. Phân loại hạn
Chang và cộng sự (1972), [51] những kiểu hạn chính ñược nhận thấy ở
ñất thấp canh tác nhờ nước trời là:
+ Hạn xảy ra thời gian ñầu trong giai ñoạn sinh trưởng sinh dưỡng
+ Hạn giữa vụ không liên tục xảy ra ở giai ñoạn giữa ñẻ nhánh ñến kết hạt
+ Hạn muộn xảy ra trong thời kỳ trỗ ñến chắc hạt
Theo một nhóm chuyên gia của WMO (Tổ chức Khí tượng thế giới)
phân ñịnh 4 loại hạn là hạn khí tượng, hạn nông nghiệp, hạn thuỷ văn và hạn
kinh tế xã hội luận văn - báo cáo - tiểu luận - tài liệu chuyên ngành Xã hội
[16]. Theo Nguyễn Văn Hiển (2000) [13] và một số tác giả khác thì có 3 loại
hạn cần quan tâm trong sản xuất nông nghiệp:
- Hạn ñất: ñặc trưng là xảy ra từ từ, khi ñó lượng muối trong rễ dinh
dưỡng ở mức ñộ vô hiệu, cây không có ñủ nước ñể hút, mô cây bị khô ñi
nhiều và sự sinh trưởng trở nên rất khó khăn. Hạn ñất sẽ làm cho áp suất thẩm
thấu của ñất tăng cao ñến mức cây không cạnh tranh ñược nước của ñất làm
cho cây không thể lấy nước vào tế bào qua rễ, chính vì vậy, hạn ñất thường
gây nên hiện tượng cây héo lâu dài. Hạn ñất có thể xẩy ra ở bất kỳ vùng ñất
nào và thường xảy ra nhiều ở những vùng có ñiều kiện khí hậu, ñịa hình ñịa
chất thổ nhưỡng ñặc thù như sa mạc ở châu Phi; ñất trống ñồi trọc của châu
Á; mùa ít mưa và nhiệt ñộ thấp ở châu Âu [30].
- Hạn không khí: xảy ra một cách ñột ngột, ñộ ẩm tương ñối của không
khí giảm xuống 10-20% hoặc thấp hơn. Hạn không khí ảnh hưởng trực tiếp
lên các bộ phận của cây trên mặt ñất như hoa, lá, chồi non,… ðối với thực vật

nói chung và cây lúa nói riêng thì hạn không khí thường gây ra hiện tượng
héo tạm thời, vì khi nhiệt ñộ cao, ẩm ñộ thấp làm cho tốc ñộ bốc thoát hơi
nước nhanh vượt quá mức bình thường, lúc ñó rễ hút nước không ñủ ñể bù
ñắp lại lượng nước mất, cây lâm vào trạng thái mất cân bằng về nước. Nếu
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



8

hạn kéo dài dễ làm cho nguyên sinh chất bị ñông kết và cây nhanh chóng bị
chết, còn gọi là “cảm nắng”. Ở lúa, hạn không khí gây hại nhất ở giai ñoạn lúa
phơi màu và thậm chí gây nên mất mùa nếu gặp phải ñợt nhiệt ñộ cao và ñộ
ẩm không khí thấp (mặc dù nước trong ñất không thiếu) làm cho hạt phấn
không có khả năng nảy mầm, quá trình thụ tinh không xảy ra và hạt bị lép.
- Hạn tổng hợp: là hiện tượng khi có cả hạn ñất và hạn không khí xảy ra
cùng một lúc. Hạn tổng hợp ñặc biệt có hại vì lúc này hiện tượng thiếu nước
ñi kèm với không khí nóng. Trong trường hợp này cùng với sự mất nước do
không khí làm cho hàm lượng nước trong lá giảm nhanh dẫn ñến nồng ñộ
dịch bào tăng lên, mặc dù sức hút nước từ rễ của cây cũng tăng nhưng lượng
nước trong ñất ñã cạn kiệt không ñủ cung cấp cho cây. Hạn toàn diện thường
dẫn ñến hiện tượng héo vĩnh viễn, cây không có khả năng phục hồi.
Theo V.V. Guliaep và một số tác giả ñã chia hạn thành 4 dạng chính
bao gồm: hạn không khí, hạn ñất, hạn kết hợp và hạn sinh lý. Trong ñó, hạn
sinh lý là kiểu hạn mà khi có ñầy ñủ nước mà cây vẫn không thể hút ñược có
thể do: nhiệt ñộ quá thấp hoạc phần xung quanh rễ có quá nhiều chất gây ñộc
cho rễ hoặc nồng ñộ dinh dưỡng quanh rễ quá cao [36].
2.1.3. Khái niệm về tính chống, né (trốn), tránh, chịu hạn, khả năng phục
hồi sau hạn và các cơ chế của chúng.
2.1.3.1. Khái niệm về tính chống, né (trốn), tránh, chịu hạn và khả năng phục

hồi sau hạn
Trên cở sở khi nghiên cứu sự trao ñổi chất của cây, Sullivan và
Yoshida ñịnh nghĩa, trích dẫn qua [36]:
- Tính chống hạn (Drought resistance): là sự biểu hiện khả năng còn tồn
tại (còn sinh trưởng) và khả năng sản sinh ra một phần nhỏ nhất sản lượng
(sản phẩm) cuối cùng của thực vật dưới ñiều kiện bị mất nước.

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



9

- Tính chịu hạn (Drought tolerance) còn gọi là chịu sự làm khô: là khả
năng kéo dài sự sống của tế bào và chức năng trao ñổi chất của mô khi bị làm
khô hoặc bị giảm tiềm năng nước ở mô tế bào.
Theo Gupta (1986), phần lớn các nhà chọn giống sử dụng năm thuật
ngữ sau ñây khi nói ñến khả năng chống chịu hạn [57]:
- Chống hạn: là khả năng sống, sinh trưởng và vẫn cho năng suất mong
muốn của một loài thực sót vật trong ñiều kiện bị giới hạn về nhu cầu nước
hay bị thiếu hụt nước ở từng giai ñoạn nào ñó.
- Thoát hạn: là khả năng “chín sớm” của một loài thực vật trước khi vấn
ñề, khủng hoảng nước trở thành một nhân tố hạn chế năng suất nghiêm trọng.
- Tránh hạn: là khả năng duy trì trạng thái trương nước cao của một loài
thực vật trong suốt thời kỳ hạn.
- Chịu hạn: là khả năng chịu ñựng sự thiếu hụt nước của một loài thực
vật khi ñược ño bằng mức ñộ và khoảng cách thời gian của sự giảm tiềm năng
nướcở thực vật.
- Phục hồi: là khả năng phục hồi lại sự sinh trưởng và cho năng suất
của một loài thực vật sau khi xảy ra khủng hoảng nước, những thiệt hại do sự

thiếu nước gây ra là không ñáng kể.
Khả năng chống hạn ở thực vật có thể là một trong bốn khả năng:
thoát hạn, tránh hạn, chịu hạn và phục hồi hoặc là sự kết hợp của cả bốn
khả năng trên.
2.1.3.2. Cơ chế chống chịu hạn
* Cơ chế chống hạn
Theo Turner, 1979 trích dẫn qua [36], chống hạn là khả năng của cây
trồng có thể duy trì chức năng sinh lý của mô tế bào và khả năng của thực vật
trong việc ñiều chỉnh áp suất thẩm thấu, tăng ñộ nhớt của chất nguyên sinh tế
bào, làm cho nguyên sinh chất chịu ñược sự mất nước cao. Thực vật có cơ chế
chống hạn thể hiện ở tất cả các ñặc tính về khả năng hút nước, giữ nước và sử
dụng tiết kiệm nước:
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



10
- Có khả năng giảm sự bốc thoát hơi nước thông qua:
+ Khả năng ñiều chỉnh ñóng mở khí khổng: khi thiếu nước khí khổng
ñóng lại hoặc chỉ mở vào ban ñêm ñể nhận CO
2
và ban ngày ñóng lại.
+ Chúng có khả năng giảm chỉ số diện tích lá.
+ Có bộ lá hoặc góc ñộ lá hẹp và sự vận ñộng của lá có hướng song
song với ánh sáng mặt trời hoặc sự cuộn lại của lá ñể giảm quá trình bốc thoát
hơi nước.
+ Mặt lá dày, có lông hoặc ñược phủ một lớp cutin dày
- Có khả năng duy trì sự cung cấp nước nhờ:
+ Có bộ rễ phát triển, ăn sâu với số lượng và mật ñộ rễ cao
+ Rễ có mạch dẫn to và số lượng mạch dẫn nhiều ñể tăng cường vận

chuyển nước từ rễ lên lá.
- Có khả năng giảm thế thẩm thấu bằng cách tích lũy các chất vô cơ,
hữu cơ như muối, khoáng, kali, các axit hữu cơ, các chất ñường hòa tan,…
giúp cho việc ñiều chỉnh áp suất thẩm thấu và sức trương của mô.
- Có khả năng duy trì tính nguyên vẹn về cấu trúc và chức năng sinh lý
của màng tế bào và các cơ quan tử ñảm bảo ñộ nhớt và tính ñàn hồi của chất
nguyên sinh làm cho chất nguyên sinh chịu ñược sự mất nước cao.
* Cơ chế né (trốn) hạn (Escape)
Theo Turner (1979), trích dẫn qua [36] thực vật nhóm này thường là
những loại có thời gian sinh trưởng ngắn, là những cây ñoản sinh thường sống
ở các vùng sa mạc. Chúng nhanh chóng hoàn thành vòng ñời và kết thúc
trước khi mùa khô tới. ðặc ñiểm của loại thực vật này là sự sinh trưởng phát
triển nhanh chóng và có tính mềm dẻo. Người ta sử dụng 4 ñặc tính cơ bản
sau ñể nghiên cứu cơ chế né hạn [11]:
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



11
i. Tính chín sớm (early maturity) là một ñặc tính chung nhất và dễ
nhất ñể chọn giống. Sự chín sớm dẫn tới khả năng cho thu hoạch trước khi
bị hạn tấn công.
ii. Tính cảm ứng ánh sáng: liên quan tới giai ñoạn sinh thực mà trùng
khớp với thời kỳ có triển vọng mưa nhiều.
iii. Tính trì hoãn sự hình thành hoa sớm
iv. Rối loại sự hình thành chồi (sự ñẻ nhánh ở lúa)
* Cơ chế tránh hạn (Avoidence)
ðây là những hoạt ñộng ở thực vật làm hạn chế sự mất hơi nước và
tăng cường sự cung cấp nước khi gặp hạn. Việc giảm sự mất hơi nước có thể
thông qua việc ñiều chỉnh sự ñóng mở khí khổng hoặc lá tự cuốn lại hoặc sự

ñiều chỉnh diện tích lá,… Sự tăng cường cung cấp nước nhờ bộ rễ ăn sâu, rễ
to khỏe, số lượng nhiều và mạch dẫn có kích thước lớn… trích dẫn qua [35].
Một số ñặc tính liên quan ñến cơ chế này
i. Một hệ thống rễ ăn sâu sẽ làm tăng tổng lượng nước hữu hiệu trong
cây. Bộ rễ ăn sâu của giống lúa cạn chỉ ra giống ñó có khả năng chịu hạn tốt.
Bộ rễ và hệ thống mạch dẫn xylem lớn trong rễ và trong thân rạ ñảm bảo cho
sự hút, dẫn nước tốt hơn.
ii. Lớp phủ cutin ñược coi là “hàng rào” ngăn cản sự mất nước thông
qua khí khổng.
iii. Hoạt ñộng của khí khổng: khi khí khổng ñóng kín là triệu chứng về
tình trạng giảm sút nước trong cây. Nó chỉ xảy ra khi các tế bào thực vật ñang
bị mất sức trương. Thực vật ñóng khí khổng trong suốt thời kỳ hạn. Khi ñó,
các lỗ khí khổng là một ñặc ñiểm thích nghi.
iv. Diện tích lá: khuynh hướng giảm diện tích lá là ñể hạn chế tối ña sự
mất nước thông qua việc giảm quá trình thoát hơi nước. Diện tích lá lớn ở các
giống lúa cạn chịu hạn cổ truyền là một dấu hiệu phải quan tâm trong việc sử
dụng ñặc tính liên quan ñến diện tích lá này.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



12
v. Sự cuốn lá: tuy không phải là cơ chế bảo vệ nhưng là bằng chứng về
tình trạng giảm sút nước.
* Cơ chế chịu hạn (Tolerance)
Tác ñộng của môi trường xung quanh ñủ ñể gây nên sự mất nước ở
thực vật ñược gọi là hạn (Kramer, 1983, trích dẫn qua [30]). Cây chống chịu
lại khô hạn bằng cách giữ không ñể mất nước thông qua những biến ñổi về
hình thái, hoặc chịu khô hạn ñó là khả năng chống chịu hạn.
Theo Mussell và Staples (1979), Paleg và Aspimall (1981), Turner và

Krmaer (1980), trích dẫn qua [30], có hai cơ chế bảo vệ thực vật tồn tại trên
môi trường thiếu nước ñó là cơ chế tránh mất nước và cơ chế chịu mất nước.
Cơ chế tránh mất nước phụ thuộc vào khả năng thích nghi ñặc biệt về cấu trúc
và hình thái của rễ và chồi nhằm giảm thiểu tối ña sự mất nước hoặc tự ñiều
chỉnh áp suất thẩm thấu nội bào thông qua tích lũy các chất hòa tan, các
protein và các axit amin, ion K
+
, các enzyme phân hủy gốc tự do,… nhằm duy
trì lượng nước tối thiểu trong tế bào (Hanson và Hitz, 1982; Hanson và cộng
sự, 1982; Spollen và Nelson, 1994, trích dẫn qua [30]. Cơ chế chịu mất nước
liên quan ñến những thay ñổi sinh hóa trong tế bào nhằm sinh tổng hợp ra các
chất bảo vệ hoặc nhanh chóng bù lại sự thiếu hụt nước.
Theo Nguyen và cộng sự (1997) [74], khả năng chịu hạn của cây lúa
ñược bộc lộ thông qua các biểu hiện sau:
- Giảm diện tích lá và rút ngắn thời gian sinh trưởng giúp cây sử dụng
nước một cách hợp lý trong ñiều kiện thiếu nước.
- Tăng khả năng ñâm sâu của rễ ñể tận dụng nguồn nước ở tầng ñất sâu
ñảm bảo tương ứng cho nhu cầu thoát hơi nước của bộ lá.
- Duy trì sức trương của tế bào thông qua khả năng ñiều chỉnh áp suất
thẩm thấu ñể bảo vệ các chồi non khỏi bị khô hạn trong ñiều kiện mất nước
cực ñoan.
- Kiểm soát mức ñộ thoát hơi nước trên bề mặt lá thông qua ñiều tiết ñộ
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



13
mở của khí khổng.
* Cơ chế phục hồi
i. Lớp rễ ăn nông góp phần thúc ñẩy nhanh sự hút nước khi có mưa xảy

ra sau một thời kỳ bị hạn.
ii. Phản ứng siêu cảm: tế bào thực vật phản ứng một cách nhanh chóng
bằng việc ngủ nghỉ khi có sự thiếu nước xảy ra và cũng ngay lập tức, phục hồi
hiệu quả làm việc của chúng khi có nước trở lại.
2.1.4. Bản chất của tính chống chịu hạn
Các nhà khoa học ñều cho biết rằng tính chống chịu hạn của cây trồng
là một tập hợp của các ñặc tính khác nhau và do một hệ gen quy ñịnh. Các
nghiên cứu cũng cho thấy các nhân tố hình thái học, … phản ánh tính chống
chịu hạn ở thực vật, các nhân tố này do các gen chống chịu hạn ñiều khiển và
ñược hình thành từ quá trình chọn lọc tự nhiên và quá trình tiến hóa của thực
vật. Chính vì vậy có thể nói rằng một cây trồng chống chịu ñược hạn năng
suất trong ñiều kiện hạn là kết quả tổng hợp của ña gen tác ñộng trong các
thời kỳ sinh trưởng và phát triển bao gồm sinh trưởng của bộ rễ, thân, lá, ñặc
tính chống chịu hạn, khả năng phục hồi sau hạn, các yếu tố cấu thành năng
suất,… trích dẫn qua [36]
Các gen kiểm soát tính chống chịu có thể trùng lặp nhau với những
stress khác nhau. Trong genome của lúa mì và lúa mạch, người ta nhận thấy
các ảnh hưởng di truyền kiểm soát sự phản ứng của cây ñối với khô hạn, mặn
và lạnh nằm trên cùng bản ñồ di truyền nhiễm sắc thể tương ñồng. Có ít nhất
10 tính trạng số lượng (QTLs) ñược tìm thấy ñối với từng tính trạng chống
chịu này và chúng nằm chồng lên nhau tại một số vùng của nhiễm sắc thể [2].
Theo PGS.PTS Nguyễn Văn Hiển (2000) [13], nguyên nhân chính của
tính chịu hạn ở cây trồng là nhờ các yếu tố:
- ðặc tính giải phẫu hình thái của thực vật ñể giảm bốc hơi (mật ñộ khí
khổng, chiều dầy tầng cutin, chiều dầy tầng lá)
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



14

- ðặc tính chống chịu sinh lí của tế bào chất ñối với việc mất nước,
nhiệt ñộ cao, nồng ñộ muối (khả năng ñiều chỉnh tính thấm).
- ðặc tính sinh vật học của sự sinh trưởng và phát triển của các giống
(ñặc biệt là tính chín sớm).
- Tính chịu hạn của thực vật liên quan ñến tính thích ứng sinh thái của
các giống.
Trong công tác nghiên cứu ñặc biệt là công tác chọn tạo giống lúa chịu
hạn, biết ñược bản chất tính chịu hạn sẽ giúp các nhà chọn giống ñẩy nhanh
tiến ñộ cải tiến giống chống chịu và tạo ra các giống lúa chịu hạn tốt hơn.
2.1.5. Một số ñặc ñiểm của lúa chịu hạn và lúa cạn
Các giống lúa chịu hạn có những ñặc trưng khác nhau. Trong môi
trường thích hợp chúng có dạng bán lùn. Ở Peru, nơi mà lượng mưa hàng
tháng vượt quá 150 mm trong hơn 4 tháng/năm, các giống lúa nước ñược phát
triển bởi IRRI sinh trưởng tốt trên ñất dốc. Tại IRRI, De Datta và cs (1974),
trích dẫn qua [63] ñã chứng minh rằng các giống lúa ñược chọn tạo thích hợp
cho canh tác ñất thấp có năng suất vượt so với các giống lúa chịu hạn.
Các giống lúa chịu hạn Nhật Bản có ñặc ñiểm hình thái và sinh lý khác
biệt so cới các giống lúa nước, có thể là do sự thích nghi của chúng với ñiều
kiện ñất ñai và sự thiếu hụt nước. Ono (1971) [75] ñã mô tả các giống lúa chịu
hạn Nhật Bản cao cây và số dảnh ít với lá dài, bông dài, dễ ñổ, chịu hạn và
chịu phân kém.
Trong một thí nghiệm hỗn hợp hạt, các giống lúa cạn Nhật Bản có khả
năng cạnh tranh cao hơn các giống lúa nước dựa trên số hạt/khóm. Mức ñộ
cạnh tranh cao hơn của các giống lúa cạn liên quan ñến kiểu cây, khả năng
sinh trưởng và bộ rễ ăn sâu.
Khi nghiên cứu 25 dạng lúa cạn và lúa nước, Chang và cs.
(1972) [51] cho thấy sự sinh trưởng và phát triển trong cùng một thời ñiểm
có những ñặc ñiểm khá giống nhau và có những ñặc ñiểm khác nhau. Nhiều
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….

15
giống lúa cạn có số dảnh và diện tích lá thấp. Dưới một vài ñiều kiện thiếu
hụt nước, hầu hết các giống lúa cạn ít bị thiệt hại và có số hoa bất thụ thấp
hơn các dạng lúa nước.
Kết quả của Chang và cs (1972) [51] cũng cho thấy khả năng chống
hạn có liên quan ñến bộ rễ dày và dài. Nhiều giống lúa cạn có phản ứng với
khô hạn thông qua việc bộ rễ phát triển dài và dày. Nhiều giống lúa cạn có
phản ứng với khô hạn thông qua việc bộ rễ phát triển dài và dày trong ñiều
kiện hạn. Một số ñặc ñiểm của bộ lá như khả năng cuốn trong ñiều kiện hạn
cũng liên quan ñến khả năng chịu hạn.
Chang và Vergara (1982), trích dẫn qua [61], ñã tổng kết một số ñặc
ñiểm nông học chính của lúa cạn khi phân tích hơn 4000 giống lúa chịu hạn
trong tập ñoàn của IRRI và kết quả cho thấy các giống lúa cạn vùng ðông
Nam Á có một số hình thái và nông học như sau:
- Cao cây
- Bộ rễ phát triển sâu, dày và phân nhánh
- Số dảnh thấp và cứng
- Lá có màu xanh nhạt, dài, rộng và nhẵn
- Chỉ số diện tích lá thấp
- Lá có tầng cutin dầy ñể chống thoát hơi nước
- Khả năng phục hồi kém sau khi xảy ra sự thiếu hụt về nước
- Cọng rơm dày và dễ gãy ở thời ñiểm lúa chín
- Thời gian sinh trưởng từ 95-140 ngày và mẫn cảm với ñiều kiện
chiếu sáng
- Hạt có kích thước lớn, dày và nặng
- Hàm lượng amylose trung bình từ 18-25%
- Tỷ lệ hạt lép cao, ñặc biệt dưới ñiều kiện hạn
- Chống chịu cao với bệnh ñạo ôn và mẫn cảm với rầy nâu, châu chấu

và một số bệnh virus ñược tìm thấy ở lúa nước
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………….



16
- Chống chịu với sự thiếu hụt lân, ñộc tố nhôm và mangan
- Chịu phân ñạm kém
- Năng suất thấp nhưng ổn ñịnh (0,5-1,5 ha)
- Chỉ số thu hoạch thấp (dưới 0,4)
Các giống lúa cạn Châu Phi cao 130 cm hoặc cao hơn, khả năng ñẻ
nhánh mạnh, bộ lá rộng và dài. Chúng có khả năng chống lại một số loại bệnh
do nấm gây ra như tiêm lửa, ñạo ôn. Tiềm năng năng suất nhỏ hơn 5 tấn/ha, tỷ
lệ hạt/tổng lượng chất khô thấp, khả năng chống ñổ kém. Một số ít giống
thuộc dạng O.glaberrima nảy mầm mạnh và chống hạn nhưng lại mẫn cảm
với bệnh ñạo ôn, dễ ñổ và hạt dễ rụng khi chín.
Các kết quả nghiên cứu của Viện nghiên nông nghiệp nhiệt ñới quốc tế cho
thấy, một số ít dạng bán hạn có tiềm năng cho canh tác ở những vùng ñất cao ở
Châu Phi vì trong ñiều kiện ñất dốc ñó các dạng bán hạn sinh trưởng tốt [64].
Ở Châu Mỹ Latin, các giống lúa bán hạn hiện ñại sinh trưởng tốt trong
ñiều kiện ñất dốc ñủ ẩm ở Colombia, Venezuela và vùng Trung Mỹ. Các
giống cải tiến chiều cao và các giống hiện ñại ở những vùng này ñược trồng ở
những vùng ñất dốc gặp khó khăn về nước tưới.
Tuy nhiên, ở Brazil hầu hết các giống ñược trồng ở ñất thấp cũng
ñược sử dụng ñể phát triển trên những vùng ñất cao. Hầu hết các giống
lúa truyền thống của Brazil ñều có kiểu hình cao cây, ñặc biệt trong ñiều
kiện ñất thấp. Chiều cao của các giống ñó từ 1,2 ñến 1,8 m. Các giống này
có tiềm năng ñẻ nhánh thấp và ñược trồng ở mật ñộ cao ñể hạn chế sự thất
thoát năng suất dưới ñiều kiện hạn hán. Hầu hết các giống ñó có bộ lá
rộng và diện tích lá lớn. Bộ lá thường xuyên phát triển ngang mặt ñất và

nhẵn. Trong ñiều kiện ñủ ẩm, diện tích lá cao là nguyên nhân gây nên các
loại bệnh gây hại. Chúng có bông dài, hạt nhẵn, không có râu và hạt trong
suốt. Một số giống có khả năng kháng ñược với bệnh ñạo ôn [61].